計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)第九章-資料下載頁(yè)
2025-05-14 22:30本頁(yè)面
【正文】 算機(jī)本科教育 塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)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(jì)計(jì)算機(jī)本科教育 內(nèi)核中設(shè)置了一個(gè)結(jié)構(gòu)數(shù)組 blk_dev， 該數(shù)組中的元素是blk_dev_struct數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。 blk_dev_struct結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序請(qǐng)求函數(shù)的地址和一個(gè)指向 request數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針 。 每一個(gè) request數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)代表一個(gè)數(shù)據(jù)塊緩沖區(qū)的讀寫(xiě)請(qǐng)求 ， 都含有一個(gè)指向一個(gè)或多個(gè) buffer_head的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針 。 每一個(gè) buffer_head表示一個(gè)讀寫(xiě)請(qǐng)求及相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊緩沖區(qū) ， 其中包含了驅(qū)動(dòng)程序讀寫(xiě)所需要的所有信息 ， 如圖 913所示 。 在等待數(shù)據(jù)時(shí) ， buffer_head結(jié)構(gòu)是被鎖住的 ， 直到設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序請(qǐng)求完成才解鎖 。 因此 ， 可能有進(jìn)程等待這個(gè)數(shù)據(jù)塊緩沖區(qū)操作的完成 。 如果有一個(gè)請(qǐng)求 （ request） 被加在一個(gè)空的請(qǐng)求隊(duì)列上 ， 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的請(qǐng)求函數(shù)將立即被調(diào)用來(lái)處理這個(gè)請(qǐng)求隊(duì)列 。 否則 ， 驅(qū)動(dòng)程序?qū)㈨樞虻靥幚碚?qǐng)求隊(duì)列中的所有請(qǐng)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(jì)計(jì)算機(jī)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(kuò)展性 、 可維護(hù)性變得更好 。 Linux支持多種文件系統(tǒng) ， 如 EXT VFAT、 ISO9660等 。VFS是內(nèi)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(shí)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(jì)計(jì)算機(jī)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(jì)計(jì)算機(jī)本科教育 VFS中的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （ 1） 超級(jí)塊 （ super_block） ： 存儲(chǔ)已安裝文件系統(tǒng)的信息 ， 通常對(duì)應(yīng)磁盤(pán)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(jí)塊鏈接起來(lái) */ kdev_t s_dev。 /*所在設(shè)備的標(biāo)識(shí) */ unsigned long s_blocksize。 /*該文件系統(tǒng)磁盤(pán)塊的大小 (字節(jié)數(shù) ) */ 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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針 */ struct super_operations *s_op。 /*指向超級(jí)塊的操作函數(shù)集 */ struct dentry *s_root。 /*文件系統(tǒng)的根目錄 dentry對(duì)象 */ struct list_head s_dirty。 /*修改過(guò)的 inode隊(duì)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(jì)計(jì)算機(jī)本科教育 VFS中的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （ 1） 超級(jí)塊 （ super_block） ： 存儲(chǔ)已安裝文件系統(tǒng)的信息 ， 通常對(duì)應(yīng)磁盤(pán)文件系統(tǒng)的文件系統(tǒng)控制塊 。 （ 2） 索引結(jié)點(diǎn) （ struct inode） ： 存儲(chǔ)某個(gè)文件的信息 。 （ 3） 文件 （ struct file） ： 存儲(chǔ)一個(gè)打開(kāi)的文件和一個(gè)進(jìn)程的關(guān)聯(lián)信息 。 （ 4） dentry （ struct dentry） ： 主要描述文件名及其相關(guān)聯(lián)的 inode信息 。 VFS操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （ 1） struct super_operations結(jié)構(gòu) 。 （ 2） struct inode_operations結(jié)構(gòu) 。 （ 3） struct file_operations結(jié)構(gòu) 。 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(jì)計(jì)算機(jī)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(yǔ)義及一些高級(jí)特性 ， 在性能和健壯性方面都表現(xiàn)不錯(cuò) 。 EXT2在磁盤(pán)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(jì)計(jì)算機(jī)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(diào)用： 用戶進(jìn)程通過(guò) Linux系統(tǒng)調(diào)用接口 ， 顯式地從內(nèi)核獲得服務(wù) ， 內(nèi)核根據(jù)調(diào)用進(jìn)程的要求執(zhí)行用戶請(qǐng)求 。 異常： 進(jìn)程的某些不正常操作 ， 如除數(shù)為 0、 用戶堆棧溢出等將引起硬件異常 ， 異常發(fā)生后內(nèi)核將干預(yù)并處理之 。 中斷： 內(nèi)核通過(guò)中斷機(jī)制管理外圍設(shè)備及其 I/O操作 。 一組特殊的系統(tǒng)進(jìn)程執(zhí)行系統(tǒng)級(jí)的任務(wù) ： 例如 ， 控制活動(dòng)進(jìn)程的數(shù)目或維護(hù)空閑內(nèi)存空間 。
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