Архитектура Unix
. Алгоритм создания каналов (непоименованных)
Рисунок 5.16. Алгоритм создания каналов (непоименованных)
| алгоритм pipe входная информация: отсутствует выходная информация: дескриптор файла для чтения дескриптор файла для записи { назначить новый индекс из устройства канала (алгоритм ialloc); выделить одну запись в таблице файлов для чтения, одну - для переписи; инициализировать записи в таблице файлов таким образом, чтобы они указывали на новый индекс; выделить один пользовательский дескриптор файла для чте- ния, один - для записи, проинициализировать их таким образом, чтобы они указывали на соответствующие точки входа в таблице файлов; установить значение счетчика ссылок в индексе равным 2; установить значение счетчика числа процессов, производя- щих чтение, и процессов, производящих запись, равным 1; } |
На Рисунке 5.16 показан алгоритм создания непоименованных каналов. Ядро назначает индекс для канала из файловой системы, обозначенной как "устройство канала", используя алгоритм ialloc. Устройство канала - это именно та файловая система, из которой ядро может назначать каналам индексы и выделять блоки для данных. Администраторы системы указывают устройство канала при конфигурировании системы и эти устройства могут совпадать у разных файловых систем. Пока канал активен, ядро не может переназначить индекс канала и информационные блоки канала другому файлу.
Затем ядро выделяет в таблице файлов две записи, соответствующие дескрипторам для чтения и записи в канал, и корректирует "бухгалтерскую" информацию в копии индекса в памяти. В каждой из выделенных записей в таблице файлов хранится информация о том, сколько экземпляров канала открыто для чтения или записи (первоначально 1), а счетчик ссылок в индексе указывает, сколько раз канал был "открыт" (первоначально 2 - по одному для каждой записи таблицы файлов). Наконец, в индексе записываются смещения в байтах внутри канала до места, где будет начинаться следующая операция записи или чтения. Благодаря сохранению этих смещений в индексе имеется возможность производить доступ к данным в канале в порядке их поступления в канал ("первым пришел первым вышел"); этот момент является особенностью каналов, поскольку для обычных файлов смещения хранятся в таблице файлов. Процессы не могут менять эти смещения с помощью системной функции lseek и поэтому произвольный доступ к данным канала невозможен.
