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