操作系统课堂笔记(3)SPOOLing系统工作原理与系统调用

SPOOLing系统工作原理

含义：

同时的外围设备联机操作（假脱机技术）

包括：

–输入程序模块（预输入进程）

–作业调度程序（作业调度进程）

–作业控制程序（作业控制进程）

–输出程序模块（缓输出进程）

•作业执行前用慢速设备将作业预先输入到后援存储器（如磁盘、磁鼓，称为 输入井）中，称为 预输入

•作业运行中，当要使用数据时，直接从输入井中取出

•作业运行中，需要输出数据时，不必直接启动外部设备输出数据，只需将这些数据写入 输出井中

•作业全部运行完毕，再从外部设备输出全部数据和信息，称为 缓输出

实现了对作业输入、组织调度和输出的统一管理

•使外设在CPU直接控制下，与CPU并行工作（称为假脱机）

系统调用

用户在程序中调用操作系统提供的一些子功能

•一种特殊的过程调用，由特殊的机器指令实现（每种机器的机器指令集中都有一条系统调用指令——访管指令）

•系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口

•系统状态从目态转入管态

•系统调用是一个低级过程，只能由汇编语言直接访问

•利用系统调用，动态请求和释放系统资源

  完成与硬件相关的工作以及控制程序的执行等

每个操作系统都提供几百种系统调用

机制的设计

• 陷入（TRAP）或异常处理机制

     系统中控制系统调用服务的机制

•陷入或异常指令（或称访管指令）

     由系统调用引起处理机中断的指令

•系统调用的功能号和参数

    每个系统调用都对应一个事先给定的功能号

    在陷入指令中必须包括对应的系统调用的功能号

    有些陷入指令中，还带有传给陷入处理机制和内部处理程序的有关参数

•入口地址表

    每个入口地址对应一个系统调用功能子程序

  陷入处理机制把陷入指令中的功能号与入口地址表有关项对应, 驱动有关子程序执行

保护现场：

•进入系统调用处理前，陷入处理机制还需保存处理机现场

•在系统调用处理结束之后，要恢复处理机现场，现场被保护在特定的内存区或寄存器中

系统的功能可分为两部分：

•系统自身所需要的

•作为服务提供给用户的

OS的系统调用:

•进程控制类系统调用

•文件操作类系统调用

•进程通信类系统调用

•设备管理类系统调用

•信息维护类系统调用

常用的3种实现方法：

•由陷入指令自带参数：陷入指令的长度有限，且还要携带系统调用功能号，只能自带有限的参数

•通过通用寄存器传递参数：这些寄存器是系统程序和用户程序都能访问的，由于寄存器长度较短，传递的参数数量有限

•在内存中开辟专用堆栈区来传递参数

系统的功能可分为两部分：

•系统自身所需要的

•作为服务提供给用户的

OS的系统调用:

•进程控制类系统调用

•文件操作类系统调用

•进程通信类系统调用

•设备管理类系统调用

•信息维护类系统调用