"这篇资料主要介绍了有关进程的系统调用命令以及操作系统中的设备管理,特别是块型设备和字符型设备的缓冲策略。"
在操作系统中,进程是执行程序的实例,它们通过系统调用来实现与操作系统的交互。在标题提到的"12.7.1有关进程的系统调用命令"部分,我们关注的是进程生命周期中的两个关键操作:进程自我结束和等待子进程终止。
1. 进程自我结束:`exit(status)`系统调用用于进程结束自身,并将`status`作为进程的终止状态返回给父进程。这个状态可以传递信息给父进程,表明进程执行的结果或异常情况。
2. 唤醒父进程并等待子进程终止:`pid = wait(&status)`是一个父进程用来等待并接收其任意一个子进程的终止状态的系统调用。它会阻塞父进程,直到有子进程终止,然后返回终止子进程的进程ID,并将子进程的终止状态存入`status`变量。
在设备管理方面,操作系统需要有效地管理和调度硬件资源,如磁盘和磁带设备,以提高系统效率。
1. 设备管理:打开设备文件相当于申请使用设备,如果设备已被占用,则进程会被挂起,等待设备空闲。关闭设备文件则意味着释放设备,如果有其他等待使用的进程,操作系统会唤醒其中一个。
2. 缓冲与缓存:为了优化I/O操作,操作系统通常使用缓冲技术。对于块型设备(如磁盘),每个缓冲区的大小与设备的块大小相匹配,通常是512字节。缓冲区池有15个缓冲区供所有块型设备共享。`struct buf`定义了缓冲区的数据结构,包含了设备信息、内存地址、块号等关键字段。
3. 块型设备控制结构:`struct devtab`维护了设备的状态,包括忙闲标志、错误计数以及设备的缓冲区链表,用于设备的I/O队列管理。
4. 块缓冲数据读写:系统提供函数如`bread`和`bwrite`进行块设备的读写操作,这些操作通常涉及从内存到缓冲区,再从缓冲区到磁盘的数据转移。
5. 字符型设备缓冲:字符型设备(如键盘、显示器)通常使用较小的缓冲池`struct cblock`来处理I/O,读操作和写操作可能有不同的实现策略,例如预读(readahead)和延迟写,预读是为了预测和提前加载未来可能需要的数据,而延迟写则是为了优化性能,等到一定条件满足时才将数据写入设备。
总结来说,这篇资料涵盖了进程管理的核心命令和设备管理的策略,特别是如何通过缓冲技术提高I/O效率,这些是操作系统设计和实现的重要组成部分。