操作系统ch实例研究windowsxpIO系统和Linux设备管理PPT学习教案

1、会计学1 操作系统操作系统ch实例研究实例研究windowsxpIO系统系统 和和Linux设备管理设备管理PPT课件课件 第1页/共72页 第2页/共72页 第3页/共72页 用户模式即 插即用管理 器 应用 程序 用户态 核心态 I/O管理器即插即用管理器电源管理器 WDM WMI例程 WDM接 口 WDM即插即用总线驱动 器 ACPIPC卡USBPCI WDM设备驱动 程序 即插即用驱动程序 硬件抽象层HAL WIN32 系 统 服 务 W M I 服务 安装组件 .inf .cat 注 册 表 I/O接口电源管理器接口 即插即用接口执行体其它接口 第4页/共72页 第5页/共72页 第

2、6页/共72页 为媒介，与用户态运行的 WMI服务通信。 第7页/共72页 第8页/共72页 第9页/共72页 I/O系统服务API(NtXXX) I/O管理器 核心态设备驱动程序 HAL I/O服务例程 I/O端口和寄存器 驱动程序支持例程 用户模式API 第10页/共72页 动程序调用来完成它们的 I/O请求。 第11页/共72页 许环境子系统执行各自的I O函数。 第12页/共72页 n 台，具有很强的扩展性和可 移植性；一定程度上具有 “热插入”、“热拼接”功 能。 第13页/共72页 第14页/共72页 第15页/共72页 第16页/共72页 第17页/共72页 第18页/共72页

3、第19页/共72页 第20页/共72页 第21页/共72页 正在请求的文件。 第22页/共72页 缓冲区的对齐方式和用来保 存I/O请求包的设备队列位置。 第23页/共72页 功能码1 功能码2 功能码n 驱动程序对象 读 写 设备控制 启动I/O 卸载 取消 设备 对象 设备 对象 设备 对象 该驱动程序 操作的设备 第24页/共72页 第25页/共72页 指向调用者文件对象的指 针。 第26页/共72页 第27页/共72页 第28页/共72页 第29页/共72页 环境子系统或 动态链接库 用户态 核心态NtWriteFile(file-handle,char-buffer) 系统服务 在文

4、件指定的偏移量处写数据 将文件中字节偏移量转换为盘 上的字节偏移量，并通过I/O管 理器调用下一个驱动程序 调用驱动程序在相对地址处写数据 把相对地址转换为物理地址，并写数据 I/O管 理器 文件系统 驱动程序 文件系统 驱动程序 第30页/共72页 第31页/共72页 调度 例程 启动I/O 例程 添加设 备例程 中断服 务例程 初始化 例程 DPC 例程 I/O 系统 第32页/共72页 第33页/共72页 定来自指定CPU的独占访 问的结构。 第34页/共72页 第35页/共72页 第36页/共72页 nI/O管理器完成I/O请求。 第37页/共72页 第38页/共72页 第39页/共7

5、2页 第40页/共72页 第41页/共72页 第42页/共72页 视图0 视图1 视图2 视图3 视图4 视图n 区域0 区域1 区域0 区域0 视图5 区域1 区域2 系统高速缓存 文件A(500KB) 文件B(750KB) 文件C(100KB) 第43页/共72页 128MB+(64MB-16MB) 4MB*64MB=896MB。 第44页/共72页 第45页/共72页 系统高速缓存中数据的虚地址 指向共享高速缓存映射的指针 文件偏移 活动计数 VACB结构 第46页/共72页 文件对象 预读信表息 私有缓存映射 共享缓存映射 私有缓存映射表 打开计数 文件大小 有效数据长度 入口0 入口

6、1 入口2 入口3 额外的VACB 此文件的下 一缓存映射 下一共享 缓存映射 VACB VACB索引组 VACB索引组 第47页/共72页 第48页/共72页 第49页/共72页 高速缓存管理 器与进程缓存 区间拷贝数据 高速缓存管理 器初始化缓存生成IRP 高速缓 存结束 同步方式且 缓存数据 快速I/O 可能? 已经缓存了 文件? 是 是 是 否 否 否 第50页/共72页 用物理地址直接读写高速缓 存的数据缓冲区。 第51页/共72页 第52页/共72页 第53页/共72页 5.9.1 Linux设备管理概述 5.9.2 Linux硬盘管理 5.9.3 Linux网络设备 5.9.4 Linux设备驱动程序 第54页/共72页 第55页/共72页 第56页/共72页 n 处理，不同的是这类设备由 Linux创建，并由网络控制器 初始化。 第57页/共72页 动态性。 第58页/共72页 第59页/共72页 第60页/共72页 第61页/共72页 第62页/共72页 第63页/共72页 第64页/共72页 第65页/共72页 第66页/共72页 第67页/共72页 描述，该数据结构包含一些 设备信息以及一些操作例程， 这些例程