作業系統課堂筆記(3)SPOOLing系統工作原理與系統調用

spooling系統工作原理

含義：

同時的外圍裝置聯機操作（假脫機技術）

包括：

–輸入程式子產品（預輸入程序）

–作業排程程式（作業排程程序）

–作業控制程式（作業控制程序）

–輸出程式子產品（緩輸出程序）

•作業執行前用慢速裝置将作業預先輸入到後援存儲器（如磁盤、磁鼓，稱為輸入井）中，稱為預輸入

•作業運作中，當要使用資料時，直接從輸入井中取出

•作業運作中，需要輸出資料時，不必直接啟動外部裝置輸出資料，隻需将這些資料寫入輸出井中

•作業全部運作完畢，再從外部裝置輸出全部資料和資訊，稱為緩輸出

實作了對作業輸入、組織排程和輸出的統一管理

•使外設在cpu直接控制下，與cpu并行工作（稱為假脫機）

系統調用

使用者在程式中調用作業系統提供的一些子功能

•一種特殊的過程調用，由特殊的機器指令實作（每種機器的機器指令集中都有一條系統調用指令——訪管指令）

•系統調用是作業系統提供給程式設計人員的唯一接口

•系統狀态從目态轉入管态

•系統調用是一個低級過程，隻能由彙編語言直接通路

•利用系統調用，動态請求和釋放系統資源

  完成與硬體相關的工作以及控制程式的執行等

每個作業系統都提供幾百種系統調用

機制的設計

•陷入（trap）或異常處理機制

     系統中控制系統調用服務的機制

•陷入或異常指令（或稱訪管指令）

     由系統調用引起處理機中斷的指令

•系統調用的功能号和參數

    每個系統調用都對應一個事先給定的功能号

    在陷入指令中必須包括對應的系統調用的功能号

    有些陷入指令中，還帶有傳給陷入處理機制和内部處理程式的有關參數

•入口位址表

    每個入口位址對應一個系統調用功能子程式

  陷入處理機制把陷入指令中的功能号與入口位址表有關項對應, 驅動有關子程式執行

保護現場：

•進入系統調用處理前，陷入處理機制還需儲存處理機現場

•在系統調用處理結束之後，要恢複處理機現場，現場被保護在特定的記憶體區或寄存器中

系統的功能可分為兩部分：

•系統自身所需要的

•作為服務提供給使用者的

os的系統調用:

•程序控制類系統調用

•檔案操作類系統調用

•程序通信類系統調用

•裝置管理類系統調用

•資訊維護類系統調用

常用的3種實作方法：

•由陷入指令自帶參數：陷入指令的長度有限，且還要攜帶系統調用功能号，隻能自帶有限的參數

•通過通用寄存器傳遞參數：這些寄存器是系統程式和使用者程式都能通路的，由于寄存器長度較短，傳遞的參數數量有限

•在記憶體中開辟專用堆棧區來傳遞參數