LINUX操作系统教程课件第八章设备管理幻灯片.pptVIP

* 由于共享型设备的存储量很大，这样的区域可有许多，因而虚拟设备的数量是很多的，通常比独占型实设备要多的多。 * 一.对于进程所发出的资源申请命令、使用命令以及释放命令系统需要完成的工作如下： 申请：分配一台虚拟设备（若干个盘区），分配一台实设备（一台读卡机），将信息由设备（读卡机）连续的传输给虚拟设备（盘区域），释放实设备（读卡机）； 使用：将信息由虚拟设备（盘区域）传输到进程空间； 释放：收回虚拟设备（盘区域）。 二.对于进程所发出的资源申请命令、使用命令以及释放命令系统需要完成的工作如下： 申请：分配一台虚拟设备（盘区域）； 使用：将信息由进程空间传输到虚拟设备（盘区域）； 释放：申请一台实设备（一台打印机），将信息由虚拟设备（盘区域）连续的传输给实设备（打印机），收回虚拟设备（盘区域），收回实设备（打印机）。 * I/O软件设计的第四个目标是必须能处理独占设备和共享设备的I/O操作。 为了实现软件设计的四个目标，I/O系统应该组织成以下四个层次： 中断处理程序； 设备驱动程序 与设备无关的I/O软件； 用户空间的I/O软件； * 一旦决定应向控制器发送什么命令，驱动程序就向控制器中的设备寄存器写入这些命令，某些控制器一次只能处理一条命令，另一些则可以接收一串命令并自动进行处理。 这些控制器命令发出后有两种可能。多数情况下，驱动程序需要等待控制器完成一些操作，而使驱动程序阻塞，直到中断信号到达时方被唤醒。另一种可能是不需要等待，不必进入阻塞。对于前一种情况，被阻塞的驱动程序必须由中断唤醒。无论那种情况，都要进行错误检查。如果一切正常，则驱动程序将数据传送给上层的与设备无关的软件，最后，它将向它的调用者返回一些关于错误的状态信息。如果请求与队列中有别的请求，则它选中一个进行处理；若等待队列空，则它阻塞并等待下一请求。 * 如在C语言的语句：count=write(fd,buffer,nbyte); 中所调用的库函数write( ) 将与用户程序链接在一起，并包含在运行时的二进制代码中。这一类库例程显然也是I/O系统的一部分。标准I/O库包含相当多涉及I/O的库例程，它们作为用户例程的一部分运行。 Spooling还可以用在打印机以外的设备。例如，在网络上传输文件常使用网络精灵进程，发送文件前先将文件放在一个特定的目录下，而后又网络精灵进程将其取出发送。这种文件传输方式之一就是Internet电子邮件系统。Internet通过许多网络将大量的计算机连在一起，当向某一用户发送E-mail时，用户使用某一程序如SEND，该程序接收要发送的信件并将其送入一个固定的Spooling目录下待以后发送。整个E-mail系统在操作系统之外运行。 * Linux是具有设备独立性的操作系统，它的内核具有高度适应能力，随着更多的程序员加入Linux编程，会有更多硬件设备加入到各种Linux内核和发行版本中。另外，由于用户可以免费得到Linux的内核源代码，因此，用户可以修改内核源代码，以便适应新增加的外部设备。 * 如果想知道Linux 所有的设备情况可查看文件/proc/devices。Drivers：放置系统所有的设备驱动程序；每种驱动程序又各占用一个子目录，如/block下为块设备驱动程序，比如ide（ide.c）。如果你希望查看所有可能包含文件系统的设备是如何初始化的，你可以看drivers/block/genhd.c中的device_setup()函数。它不仅初始化硬盘，也初始化网络，因为安装nfs文件系统的时候需要使用网络。 * 在Linux内核中，设备文件是通过如下的文件结构来表示的： Struct file{ Mode_t f_mode; Loff_t f_pos; Unsigned short f_flags Unsigned short f_count; Unsigned long f_reada,f_ramax,f_raebd,f_rawin; Struct file *f_next,f_prev; Struct fown_struct f_owner; Struct inode f_inode; Struct file_operations *f_op Unsigned long f_version; Void *private_data; } * 例如，终端驱动为Linux内核提供了一个文件I/O接口，而SCSI设备驱动程序为SCSI子系统提供