自考操作系统原理-第六章-设备管理.pptVIP

缓冲池 用户请求读磁盘文件，首先为其分配一个或几个缓冲区，然后启动磁盘将文件读到缓冲区中，当把缓冲区的信息传送到工作区后，缓冲区信息保留。 用户请求把文件保存在磁盘上时，首先为其分配一个或几个缓冲区，然后把主存中的文件信息复制到缓冲区中，不启动磁盘保存该文件。直到缓冲区要被回收时，才写会磁盘---“延迟写”。 虚拟设备 操作系统利用共享设备来模拟独占设备的工作，并且让每个作业都感觉自己独占设备，操作系统采用的这种技术成为“虚拟设备”。 为什么要提供虚拟设备 独占设备通常采用静态分配方式 占有打印机的作业，只有一部分时间使用打印机，其余时间即使不用，也不允许其他作业用，不能有效利用设备 当系统只配有一台输入机、一台打印机的时候，就不能接受两个以上的作业同时运行，不利用多道并行 独占设备大多是低速设备，作业执行过程中等待时间长而延长了作业的执行时间 虚拟设备的基本条件 硬件条件 大容量的硬盘 中断装置 通道 软件条件 支持多道程序设计 虚拟设备的实现原理 输入 机 主 存 J1 J3 J2 打印 机 结果 输入 机 主 存 J1 J3 J2 打印 机 结果 磁盘 磁盘 虚拟设备的实现技术 为了实现虚拟设备，必须在磁盘上划出称为“井”的专用空间。 输入井：存放作业的初始信息 输出井：作业的执行结果 SPOOLING系统 操作系统中实现虚拟设备的功能模块是在计算机控制下通过联机的外围设备同时操作(simultaneous peripheral operation on line),简称spooling。 Spooling系统组成 输入 机 主 存 J1 J3 J2 打印 机 结果 预输入程序 缓输出程序 J1 J2 J3 输入井 J1结果 J2结果 J3结果 输出井 井管理读程序 井管理写程序 Spooling系统数据结构 作业名 作业状态 文件数 其他 预输入表位置 缓输出表位置 A 执行 B 收容 作业表 输入井中的作业状态 输入态 ： 正在将作业信息传输到输入井 收容态： 作业已经存放在输入井中，但尚未被选中执行 执行态 ： 作业被选中并装入主存执行 完成态： 作业已执行结束，执行结果在输出井中等待输出 Spooling系统数据结构 文件名 设备类 长度 其他 文件存放始址 F1 输入机 150 第 78块 F2 输入机 210 第 24块 预输入表 文件名 设备类 长度 其他 文件存放始址 F1 打印机 150 第 200块 F2 打印机 210 第 216块 缓输出表 功能实现 作业名 作业状态 文件数 预输入表位置 缓输出表位置 输入 机 J1 J3 J2 预输入程序 输入井 J1 文件名 设备类 长度 文件存放始址 F1 输入机 150 第78块 F2 输入机 210 第24块 J1 输入 功能实现 主 存 J1 J2 J3 输入井 井管理读程序 作业名 作业状态 文件数 预输入表位置 缓输出表位置 文件名 设备类 长度 文件存放始址 F1 输入机 150 第78块 F2 输入机 210 第24块 J1 收容 功能实现 主 存 J2结果 J3结果 输出井 井管理写程序 作业名 作业状态 文件数 预输入表位置 缓输出表位置 J1 执行 文件名 设备类 长度 文件存放始址 F1 打印机 150 第 200块 F2 打印机 210 第 216块 J1结果 功能实现 打印 机 结果 缓输出程序 J1结果 J2结果 J3结果 输出井 作业名 作业状态 文件数 预输入表位置 缓输出表位置 J1 完成 文件名 设备类 长度 文件存放始址 F1 打印机 150 第 200块 F2 打印机 210 第 216块 UNIX的设备 设备分类 块设备 ： 以块为单位和主存交换信息，是用来存储信息的设备，块设备也称存储设备。 字符设备 ： 以字节为单位与主存交换信息，也称输入/输出设备。 UNIX对每一类设备给出一个编号，称为主设备号，每台设备有一个编号，称为次设备号。 请求设备工作时，给出主设备号和次设备号。 设备文件 UNIX把设备当做文件来对待，每个设备文件有文件名，并对它像文件一样操作。 文件名 索引节点号 printer 2 1# 2# 3# 4# 5# 索引节点区 文件存储区 1# 2# 3# 4# 5# /dev目录 di_mode：字符设备 主设备号：2 次设备号:3 … 2#索引节点： fd = open(“/dev/tty13”, o_RDWR); 文件名 索引节点号 abc 5 user.h 15 tty13 18 不在主存 从硬盘读入 1 18 /dev目录： i_mode：字符 主设备号：1 次设备号：2 活动索引节点 f_flag: o_RDWR f_count :1 f_inod