Архитектура операционной системы UNIX (ЛП)

Процесс разрывает связь с открытым устройством, закрывая его. Однако, ядро запускает определяемую типом устройства процедуру close только в последнем вызове функции close для этого устройства, и то только если не осталось процессов, которым устройство необходимо открытым, поскольку процедура закрытия устройства завершается разрывом аппаратного соединения; отсюда ясно, что ядру следует подождать, пока не останется ни одного процесса, обращающегося к устройству. Поскольку ядро запускает процедуру открытия устройства при каждом вызове системной функции open, а процедуру закрытия только один раз, драйверу устройства неведомо, сколько процессов используют устройство в данный момент. Драйверы могут легко выйти из строя, если при их написании не соблюдалась осторожность: когда при выполнении процедуры close они приостанавливают свою работу и какой-нибудь процесс открывает устройство до того, как завершится процедура закрытия, устройство может стать недоступным для работы, если в результате комбинации вызовов open и close сложилась нераспознаваемая ситуация.

алгоритм close /* для устройств */

входная информация: дескриптор файла

выходная информация: отсутствует

{

 выполнить алгоритм стандартного закрытия (глава 5ххх);

 if (значение счетчика ссылок в таблице файлов не 0) goto finish;

 if (существует еще один открытый файл, старший и младший номера которого совпадают с номерами закрываемого устройства)

  goto finish; /* не последнее закрытие */

 if (устройство символьного типа) {

  использовать старший номер в качестве указателя в таблице ключей устройства посимвольного ввода-вывода;

  вызвать процедуру закрытия, определяемую типом драйвера и передать ей в качестве параметра младший номер устройства;

 }

 if (устройство блочного типа) {

  if (устройство монтировано) goto finish;

  переписать блоки устройства из буферного кеша на устройство;

  использовать старший номер в качестве указателя в таблице ключей устройства ввода-вывода блоками;

  вызвать процедуру закрытия, определяемую типом драйвера и передать ей в качестве параметра младший номер устройства;

  сделать недействительными блоки устройства, оставшиеся в буферном кеше;

 }

finish:

 освободить индекс;

}

Рисунок 10.4. Алгоритм закрытия устройства

Алгоритм закрытия устройства похож на алгоритм закрытия файла обычного типа (Рисунок 10.4). Однако, до того, как ядро освобождает индекс, в нем выполняются действия, специфичные для файлов устройств.

1. Просматривается таблица файлов для того, чтобы убедиться в том, что ни одному из процессов не требуется, чтобы устройство было открыто. Чтобы установить, что вызов функции close для устройства является последним, недостаточно положиться на значение счетчика ссылок в таблице файлов, поскольку несколько процессов могут обращаться к одному и тому же устройству, используя различные точки входа в таблице файлов. Так же недос таточно положиться на значение счетчика в таблице индексов, поскольку одному и тому же устройству могут соответствовать несколько файлов устройства. Например, команда ls -l покажет, что одному и тому же устройству символьного типа ("c" в начале строки) соответствуют два файла устройства, старший и младший номера у которых (9 и 1) совпадают. Значение счетчика связей для каждого файла, равное 1, говорит о том, что имеется два индекса.

crw-w-w- 1 root vis 9, 1 Aug 6 1984 /dev/tty01

crw-w-w- 1 root unix 9, 1 May 3 15:02 /dev/tty01

Если процессы открывают оба файла независимо один от другого, они обратятся к разным индексам одного и того же устройства.