操作系統(tǒng)(設(shè)備管理)知識點介紹(編輯修改稿)
2025-02-08 06:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 織成三個層次： ? 用戶層 I/O； ? 設(shè)備無關(guān)的 I/O； ? 設(shè)備驅(qū)動及中斷處理； 用戶層 I/O 設(shè)備驅(qū)動及中斷處理 硬件 系統(tǒng)調(diào)用接口，設(shè)備無關(guān)的操作系統(tǒng)軟件 20 用戶進程 用戶層 I/O 設(shè)備無關(guān)的 I/O 設(shè)備驅(qū)動及中斷處理 硬件 設(shè)備管理子系統(tǒng) 邏輯結(jié)構(gòu)圖 21 一、用戶層 I/O ? 與設(shè)備的控制細(xì)節(jié)無關(guān)。 ? 將所有的設(shè)備看做邏輯資源，為用戶進程提供各類 I/O函數(shù)。用戶以設(shè)備標(biāo)識符和一些簡單的函數(shù)來使用設(shè)備，如打開、關(guān)閉、讀、寫等。 ? 如 C庫中的函數(shù) fopen( )， fread( )， fwrite( )， fclose( )等。 22 二、設(shè)備無關(guān)的 I/O 基本功能： 執(zhí)行適用于所有設(shè)備的公共 I/O功能，并向其上層提供統(tǒng)一的系統(tǒng)調(diào)用接口。 任務(wù)包括： 。在 UNIX中，如 /dev/tty00惟一地確定了一個 inode數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包含了主設(shè)備號，通過主設(shè)備號可以找到相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序。 :許可權(quán)限保護。 I/O：塊設(shè)備 、 字符設(shè)備。 4. 錯誤報告：報告驅(qū)動程序產(chǎn)生的錯誤信息。 ：申請、關(guān)閉。 23 三、設(shè)備驅(qū)動與中斷處理 包括了所有與設(shè)備相關(guān)的代碼，其功能是從與設(shè)備無關(guān)的軟件中接收 I/O的請求，排入請求隊列或執(zhí)行之；執(zhí)行時，將請求轉(zhuǎn)化為更具體的形式。 當(dāng)進程進行 I/O操作時，將其阻塞至 I/O操作結(jié)束并發(fā)生中斷。中斷發(fā)生時，由中斷處理程序啟動請求排隊的下一請求并解除等 I/O進程的阻塞狀態(tài)，使其能夠繼續(xù)執(zhí)行。 24 設(shè)備驅(qū)動程序 一．設(shè)備驅(qū)動程序接口函數(shù) 驅(qū)動程序初始化函數(shù) ：做一些針對驅(qū)動程序本身的初始化工作，如向操作系統(tǒng)登記該驅(qū)動程序的接口函數(shù)，該初始化函數(shù)在系統(tǒng)啟動時或驅(qū)動程序安裝入內(nèi)核時執(zhí)行。 驅(qū)動程序卸載函數(shù) ：在支持驅(qū)動程序可動態(tài)加載卸載的系統(tǒng)中才需要。 申請設(shè)備函數(shù) ：申請一個驅(qū)動程序所管理的設(shè)備，按照設(shè)備特性進行獨占式占用或者分時共享式占用。 釋放設(shè)備函數(shù) I／ O操作函數(shù) ：實現(xiàn)對設(shè)備的 I／ O。對獨占型設(shè)備：包含了啟動 I／ O的指令；分時共享型設(shè)備：將 I／ O請求形成一個請求包，將其排到設(shè)備請求隊列。 中斷處理函數(shù) ：在設(shè)備 I／ O完成時向 CPU發(fā)中斷，然后被調(diào)用。該函數(shù)對 I／ O完成做善后處理。 25 二、設(shè)備管理有關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 描述設(shè)備、控制器等部件的表格： 系統(tǒng)中常常為每一個部件、每一臺設(shè)備分別設(shè)置一張表格，常稱為 設(shè)備表 或 部件控制塊 。這類表格具體描述設(shè)備的類型、標(biāo)識符、進行狀態(tài)，以及當(dāng)前使用者的進程標(biāo)識符等。 建立同類資源的隊列： 通常在設(shè)備表的基礎(chǔ)上通過指針將相同物理屬性的設(shè)備連成隊列（稱設(shè)備隊列）。 面向進程 I/O請求的動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 每當(dāng)進程發(fā)出塊 I/O請求時，系統(tǒng)建立一張表格（稱 I/O請求包 ）。將此次 I/O請求的參數(shù)填入表中，同時也將該 I/O有關(guān)的系統(tǒng)緩沖區(qū)地址等信息填入表中。 I/O請求包隨著 I/O的完成而被刪除。 建立 I/O隊列： 如請求包隊列 。 26 設(shè)備表 設(shè)備表 設(shè)備表 請求包 請求包 設(shè)備管理有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系 27 引入原因： （ 1）可以改善進程運行
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1