[工學(xué)]05 -《軟件技術(shù)基礎(chǔ)》- 操作系統(tǒng)設(shè)備管理與文件管理-文庫(kù)吧
2025-01-04 10:30 本頁(yè)面
【正文】 硬驅(qū)控制卡 1F0~1FFH軟驅(qū)控制卡 3F0~23F7HPC網(wǎng)卡 360~36FHp I/O 請(qǐng)求與檢測(cè)如何知道 I/O操作完成？緩沖的數(shù)據(jù)如何在內(nèi)存與設(shè)備間傳送？（ 1） 查詢方式 （ polling ） 利用 I/O測(cè)試指令測(cè)試設(shè)備的忙與閑。若設(shè)備處于閑狀態(tài)，則執(zhí)行輸入輸出指令；若設(shè)備處于忙狀態(tài)，則 I/O測(cè)試指令不斷對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，直到設(shè)備空閑為止 . 操作碼 寄存器操作數(shù) 寄存器Busy 寄存器狀態(tài)寄存器數(shù)據(jù)緩沖區(qū)設(shè)備控制器2主存CPU34 1567優(yōu)點(diǎn) : 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單缺點(diǎn) : CPU的負(fù)擔(dān)過(guò)重，效率低查詢方式打印輸出典型的查詢方式匯編指令代碼（ 2） 中斷方式 (Interrupts) 控制器完成 I/O操作后 ,觸發(fā)中斷 .CPU不必不斷檢測(cè)設(shè)備工作標(biāo)志位 .優(yōu)點(diǎn) : CPU效率高缺點(diǎn) : 技術(shù)實(shí)現(xiàn)較難CPU負(fù)責(zé)控制器緩存與主存間的數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)數(shù)據(jù)量大時(shí)，仍要消耗大量的 CPU資源， 較多用于低速外設(shè)，如字符型設(shè)備，非塊設(shè)備中斷驅(qū)動(dòng)的 I/O過(guò)程設(shè)備1內(nèi)存CPU23 4567中斷 操作碼 寄存器操作數(shù) 寄存器Busy 寄存器狀態(tài)寄存器數(shù)據(jù)緩沖區(qū)控制器中斷向量表與中斷處理程序256 個(gè)中斷4 個(gè)字節(jié)為一個(gè)中斷處理程序入口偏移地址：段地址（ 3）直接內(nèi)存訪問(wèn) Direct Memory Access (DMA)它使用一個(gè)專用 DMA控制器，使用截取總線控制權(quán)的方法，由 DMA控制器送出內(nèi)存地址，發(fā)出內(nèi)存讀、設(shè)備寫或設(shè)備讀、內(nèi)存寫的控制信號(hào)來(lái)完成內(nèi)存與設(shè)備之間的直接數(shù)據(jù)傳輸，而不用 CPU干預(yù)。當(dāng)一次 DMA傳送的數(shù)據(jù)全部完成時(shí)，才產(chǎn)生中斷通知 CPU主要用于塊設(shè)備與主存之間進(jìn)行批量數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備1內(nèi)存CPU23 564中斷 操作碼 寄存器操作數(shù) 寄存器Busy 寄存器狀態(tài)寄存器數(shù)據(jù)緩沖區(qū)控制器直接內(nèi)存存?。?DMA）方式DMA數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程優(yōu)點(diǎn) : 比中斷效率高， CPU 不負(fù)責(zé)控制設(shè)備與內(nèi)存間數(shù)據(jù)傳輸 .缺點(diǎn) : （ 1）竊取總線周期 若出現(xiàn) DMA和 CPU同時(shí)訪問(wèn)主存 ,CPU總是將總線占有權(quán)讓給 DMA) .（2） CPU仍需處理外設(shè)相關(guān)的問(wèn)題 錯(cuò)誤檢測(cè)與恢復(fù)，設(shè)備特定指令轉(zhuǎn)換（ 4） 通道方式 （ I/O channel ）專用 I/O控制微處理器。具有指令編程能力，可以與 CPU并行工作，從而替代 CPU對(duì) I/O操作控制。n 通道控制結(jié)構(gòu)通道控制結(jié)構(gòu)通道工作原理通道控制設(shè)備的工作過(guò)程是由通道程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通道程序由通道指令組成， 一般包括操作碼、交換信息數(shù)及信息在內(nèi)存的首地址。通道程序的執(zhí)行步驟 如下 ：（ 1） 當(dāng)進(jìn)程要求設(shè)備輸入時(shí)， CPU發(fā)指令指明 I/O操作、設(shè)備號(hào)和對(duì)應(yīng)通道。（ 2）對(duì)應(yīng)通道收到 CPU發(fā)來(lái)的啟動(dòng)指令后，讀出內(nèi)存中的通道指令程序、設(shè)置對(duì)應(yīng)設(shè)備的控制狀態(tài)寄存器的初值。（ 3）設(shè)備按通道指令的要求，把數(shù)據(jù)送往內(nèi)存指定區(qū)域。（ 4）若傳送結(jié)束， I/O控制器通過(guò)中斷請(qǐng)求線發(fā)中斷信號(hào)，請(qǐng)求 CPU做中斷處理。（ 5）中斷處理結(jié)束后， CPU返回到被中斷進(jìn)程處繼續(xù)執(zhí)行。（ 6）當(dāng)進(jìn)程調(diào)度程序選中這個(gè)已得到數(shù)據(jù)的進(jìn)程后，才能進(jìn)行加工處理。當(dāng)通道或外設(shè)發(fā)生需要向 CPU報(bào)告的事件時(shí)，產(chǎn)生外部設(shè)備中斷事件。 操作 正常結(jié)束、操作中發(fā)生故障或錯(cuò)誤以及人工輸入控制命令等 。p 緩存技術(shù)（ Buffering）在內(nèi)村中劃出一個(gè)由 n個(gè)單元組成的區(qū)域（緩沖區(qū)），作為外部設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)。n 單緩沖 僅設(shè)置一個(gè)緩沖區(qū)
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