計算機操作系統(tǒng)第九章-資料下載頁
2025-05-14 22:30本頁面
【正文】 算機本科教育 塊設備驅動程序與緩沖區(qū) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 內核中設置了一個結構數組 blk_dev， 該數組中的元素是blk_dev_struct數據結構 。 blk_dev_struct結構中含有一個設備驅動程序請求函數的地址和一個指向 request數據結構的指針 。 每一個 request數據結構代表一個數據塊緩沖區(qū)的讀寫請求 ， 都含有一個指向一個或多個 buffer_head的數據結構的指針 。 每一個 buffer_head表示一個讀寫請求及相應的數據塊緩沖區(qū) ， 其中包含了驅動程序讀寫所需要的所有信息 ， 如圖 913所示 。 在等待數據時 ， buffer_head結構是被鎖住的 ， 直到設備驅動程序請求完成才解鎖 。 因此 ， 可能有進程等待這個數據塊緩沖區(qū)操作的完成 。 如果有一個請求 （ request） 被加在一個空的請求隊列上 ， 設備驅動程序的請求函數將立即被調用來處理這個請求隊列 。 否則 ， 驅動程序將順序地處理請求隊列中的所有請求 。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 文件管理 Linux為了支持多種不同的文件系統(tǒng) ， 引人了純軟件中間層 VFS， 即虛擬文件系統(tǒng) (VFS， Virtual File System)， 使文件子系統(tǒng)的可擴展性 、 可維護性變得更好 。 Linux支持多種文件系統(tǒng) ， 如 EXT VFAT、 ISO9660等 。VFS是內核軟件層 。 它為用戶空間的程序提供了諸如open( )、 read( )之類的統(tǒng)一編程接口 ， 同時屏蔽了不同文件系統(tǒng)之間的差別 ， 如圖所示 。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 VFS中的主要數據結構 （ 1） 超級塊 （ super_block） ： 存儲已安裝文件系統(tǒng)的信息 ， 通常對應磁盤文件系統(tǒng)的文件系統(tǒng)控制塊 。 struct super_block { struct list_head s_list。 /*將所有的超級塊鏈接起來 */ kdev_t s_dev。 /*所在設備的標識 */ unsigned long s_blocksize。 /*該文件系統(tǒng)磁盤塊的大小 (字節(jié)數 ) */ unsigned char s_blocksize_bits。/*塊大小的值 log2(s_blocksize) */ struct file_system type *s_type。 /*指向所屬的文件系統(tǒng)數據結構的指針 */ struct super_operations *s_op。 /*指向超級塊的操作函數集 */ struct dentry *s_root。 /*文件系統(tǒng)的根目錄 dentry對象 */ struct list_head s_dirty。 /*修改過的 inode隊列 */ }。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 VFS中的主要數據結構 （ 1） 超級塊 （ super_block） ： 存儲已安裝文件系統(tǒng)的信息 ， 通常對應磁盤文件系統(tǒng)的文件系統(tǒng)控制塊 。 （ 2） 索引結點 （ struct inode） ： 存儲某個文件的信息 。 （ 3） 文件 （ struct file） ： 存儲一個打開的文件和一個進程的關聯(lián)信息 。 （ 4） dentry （ struct dentry） ： 主要描述文件名及其相關聯(lián)的 inode信息 。 VFS操作的數據結構 （ 1） struct super_operations結構 。 （ 2） struct inode_operations結構 。 （ 3） struct file_operations結構 。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 EXT2文件系統(tǒng) EXT2文件系統(tǒng)是 Linux使用最廣泛的文件系統(tǒng) 。 它支持傳統(tǒng) UNIX文件的語義及一些高級特性 ， 在性能和健壯性方面都表現(xiàn)不錯 。 EXT2在磁盤上的物理布局 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀計算機本科教育 系統(tǒng)安全性 Linux的安全性是借助以下四種方式提供的： 系統(tǒng)調用： 用戶進程通過 Linux系統(tǒng)調用接口 ， 顯式地從內核獲得服務 ， 內核根據調用進程的要求執(zhí)行用戶請求 。 異常： 進程的某些不正常操作 ， 如除數為 0、 用戶堆棧溢出等將引起硬件異常 ， 異常發(fā)生后內核將干預并處理之 。 中斷： 內核通過中斷機制管理外圍設備及其 I/O操作 。 一組特殊的系統(tǒng)進程執(zhí)行系統(tǒng)級的任務 ： 例如 ， 控制活動進程的數目或維護空閑內存空間 。
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