7設備管理-文庫吧
2024-12-24 05:03 本頁面
【正文】 器來控制數(shù)據(jù) I/O的方式。 167。 I/O 控制方式 （二） 一、中斷控制方式 中斷 — 當主機接到外部信號時（如 I/O完成信號）即停止 原來的工作，轉去處理這一事件，處理完后，主機 又回到原來的斷點繼續(xù)工作 。 中斷處理過程： （向 CPU） 保護 CPU現(xiàn)場 識別中斷源 恢復 CPU現(xiàn)場 167。 I/O 控制方式 （四） 由于大多數(shù)的小型、微型計算機采用總線結構， DMA方式是“竊取”或“ 挪用 ” CPU總線的控制權，即要求CPU暫停若干總線周期，由 DMA控制器占有存儲器周期進行設備與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換。 直接存儲器訪問 DMA（ Direct Memory Access） 方式的引入是為解決中斷控制方式對塊設備低效的問 題。減少中斷次數(shù)。 二、 DMA控制方式 DMA方式的基本思想 （ 1）以數(shù)據(jù)塊為單位進行數(shù)據(jù)傳送。 （ 2）設備與內(nèi)存之間直接交換數(shù)據(jù)。 167。 I/O 控制方式 （八） CCW的信息： ? 操作碼 ? 內(nèi)存地址 ? 傳送數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù) ? 通道程序結束位 P（ P =1 結束） ? 記錄結束標志 R { 通道（ Channel） 是比 DMA方式更加完善，功能更強的 I/O 控制方式。 DMA與通道方式的異同： 相同： 以內(nèi)存為中心，實現(xiàn)設備與內(nèi)存之間直接交換數(shù)據(jù) 的控制方式。 不同：通道是專門控制 I/O的處理機 。其指令稱為 通道控 制字 （ CCW），由 CCW編制的 通道程序 ，獨立執(zhí) 行 I/O任務。 三、通道控制方式 I/O處理機 0 指令處理同一記錄 1 處理記錄結束 167。 I/O 控制方式 （九） 通道的控制過程： ? CPU啟動通道 通道程序的始址存放在稱為 通道地址字 （ CAW）的內(nèi)存單元中，由 CPU啟動通道程序后， CPU可去執(zhí)行其他任務。 ? 執(zhí)行 通道指令 CCW ， 向設備控制器發(fā)出 I/O操作命令。 ? 設備根據(jù) CCW將數(shù)據(jù)傳送到內(nèi)存指定單元。 ? 數(shù)據(jù)傳送結束， I/O控制器向 CPU 發(fā)出中斷請求命令。 167。 緩沖管理 （一） 單緩沖區(qū)（ single buffer） 在設備和主機之間設置一個緩沖區(qū)。只能緩解速度匹配的問題。不能實現(xiàn)設備之間的并行操作。 緩解 CPU與外設速度不匹配的問題。 減少 CPU中斷響應次數(shù)，放寬響應時間。 提高 CPU與 I/O設備， I/O設備之間的并行操作能力。 緩沖技術的基本思想： 在內(nèi)存中開辟一個或多個專用區(qū)域（緩沖區(qū)），作為 CPU 與 I/O設備間信息的集散地。 一、為什么引入緩沖技術 二、緩沖區(qū)的組織 緩沖區(qū) 用戶進程 傳送 操作系統(tǒng) 輸入 I/O設備 167。 緩沖管理 （二） 一般是建立兩個大小相等的 緩沖區(qū)，設備交替對兩個緩沖區(qū)輸入數(shù)據(jù)，操作系統(tǒng)也交替地從兩個緩沖區(qū)移出數(shù)據(jù)送用戶進程區(qū)。 二、雙緩沖區(qū)（ double buffer） 緩沖區(qū) 1 用戶進程 傳送 操作系統(tǒng) 輸入 I/O設備 緩沖區(qū) 2 發(fā)送 緩沖區(qū) 接收 緩沖區(qū) 接收 緩沖區(qū) 發(fā)送 緩沖區(qū) A機 B機 雙機通信的緩沖區(qū)設置 167。 緩沖管理 （三） 三、循環(huán)緩沖（ circular buffer） 循環(huán)緩沖即是多個大小相同的緩沖區(qū)構成循環(huán)隊列，有三種緩沖區(qū)：空緩沖區(qū) (R)，滿緩沖區(qū) (G)，正使用的緩沖區(qū) (C)。 例如：生產(chǎn)者 — 消費者問題 生產(chǎn)者進程 Pi（ P1， P2， ?Pk ） 。 消費者進程 Ci（ C1， C2， ?Cm ）。 in 指向下一空緩沖區(qū)的指針。 Out 指向下一滿緩沖區(qū)的指針。 current 指向當前工作緩沖區(qū)的指針。 in out C i P i current R G C 167。 緩沖管理 （三） 緩沖池的結構 緩沖池由多個緩沖區(qū)構成。每個緩沖區(qū)又分為緩沖區(qū)首部和緩沖體。 四、緩沖池（ buffer pool） 設備號 緩沖區(qū)號 緩沖區(qū)地址 緩沖區(qū)狀態(tài)（忙 /閑） 數(shù)據(jù)塊號 互斥標識位 設備緩沖隊列指針 緩沖區(qū)首部 將緩沖區(qū)連接成三種隊列： ? 空緩沖區(qū)隊列（ emq） ? 滿輸入緩沖區(qū)隊列（ inq） ? 滿輸出緩沖區(qū)隊列（ outq） 有四類工作緩沖區(qū)： sin 提取輸入的工作緩沖區(qū) hin 收容輸入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū) sout 提取輸出的工作緩沖區(qū) hout 收容輸出數(shù)據(jù)的緩沖區(qū) 167。 設備
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