【正文】 至計(jì)數(shù)器為 0，此時(shí) DMA控制器向 CPU發(fā)出中斷信號(hào) . 通道方式 ? 通道 ? 負(fù)責(zé) IO操作的處理機(jī) ? 指令系統(tǒng) ? 基本操作：控制、讀、寫、轉(zhuǎn)移、結(jié)束 ? 指令格式：（操作碼，傳輸量，特征位，地址） ? 運(yùn)控部件 ? CAW， CCW， CSW， CDW ? 存儲(chǔ)區(qū)域（與 CPU共用內(nèi)存 ,通道內(nèi)有緩沖區(qū)） ? 通道程序， IO數(shù)據(jù)（ channel does have its buffers） 通道程序執(zhí)行過程： 按 CAW取通道命令 ?CCW （ CAW） +1 ?CAW 是通道結(jié)束命令 執(zhí)行此命令 F 向 CPU發(fā)中斷 一個(gè)通道程序可以控制若干設(shè)備進(jìn)行多次 IO傳輸。 磁盤 I/O參數(shù) ? 尋道時(shí)間 Ts計(jì)算公式如下： ? Ts=m n﹢ s ? 其中， n為跨越磁道數(shù)， m為跨越一個(gè)磁道所用時(shí)間， s為啟動(dòng)時(shí)間。 磁盤 I/O參數(shù) ? 因此，可將訪問時(shí)間 Ta表示為： ? 訪問磁盤通常是以扇區(qū)（塊）為單位的，令 M為一個(gè)磁道上扇區(qū)的個(gè)數(shù)，則一個(gè)扇區(qū)的訪問時(shí)間為： rNbrsnmTTTT trsa ???????? 21rMrsnmTTTT trsa121 ???????? 例題 ? 例 81．設(shè)有一個(gè)只有一個(gè)移動(dòng)磁頭的磁盤，磁道由外向內(nèi)編號(hào) 0、 … 、 199，磁頭移動(dòng)一個(gè)磁道所需時(shí)間為 1ms，每個(gè)磁道有 100個(gè)扇區(qū)，磁盤轉(zhuǎn)速6000r/m。共需尋道時(shí)間165 1ms=165ms. ? (2) 1次訪盤的旋轉(zhuǎn)延遲為：Tr=1/(2r)=1/(2 (6000/m))=1/(2 (100/s))=5ms， 4次訪盤的旋轉(zhuǎn)延遲為 4 5ms=20ms. ? (3) 1次訪盤的傳輸時(shí)間為：Tt=1/(rM)=1/((6000/m) 100)=1/((100/s)100)=， 4次訪盤的傳輸時(shí)間為4 =. ? (4)所有訪問處理時(shí)間 =165+20+=(ms)。 (init 1) 1. 申請(qǐng) 2. 釋放 (1) P(buf_num) P(mutex) (2) P(mutex) 空緩沖入鏈尾 (3) 取鏈頭空緩沖 V(mutex) (4) V(mutex) V(buf_num) 緩沖池管理 tail 緩沖技術(shù)實(shí)現(xiàn)：輸入設(shè)備 進(jìn)程空間 緩沖 輸入設(shè)備 緩沖 緩沖 ... io鏈 進(jìn)程方面： 中斷方面： IO鏈空 設(shè)備忙 申請(qǐng)空緩沖 啟動(dòng)設(shè)備 等待 由 io鏈取一緩沖 信息 ?進(jìn)程空間 釋放空緩沖 緩沖入 io鏈 有等待進(jìn)程 喚醒 傳輸完畢 申請(qǐng)空緩沖 啟動(dòng)設(shè)備 F T F T F T T F 緩沖技術(shù)實(shí)現(xiàn)：輸出設(shè)備 進(jìn)程空間 緩沖 輸出設(shè)備 緩沖 緩沖 ... io鏈 進(jìn)程方面： 中斷方面： 申請(qǐng)一空緩沖 信息 ?緩沖 設(shè)備忙 啟動(dòng)設(shè)備 緩沖入 io鏈 傳輸完 T F F T 釋放空緩沖 io鏈空 取一緩沖 啟動(dòng)設(shè)備 T F 輸入輸出設(shè)備： (磁帶、磁盤 ) 緩沖區(qū)頭 緩沖區(qū)體 設(shè)備塊號(hào) IO標(biāo)識(shí) 等待進(jìn)程 塊型緩沖區(qū)： 進(jìn)程空間 緩沖 IO設(shè)備 緩沖 緩沖 ... io鏈 進(jìn)程方面 (輸入 )： 進(jìn)程方面 (輸出 )： 中斷方面： 申請(qǐng)空緩沖 填寫頭部 設(shè)備工作 入 io鏈尾 啟動(dòng)設(shè)備 信息 ?進(jìn)程 釋放緩沖 申請(qǐng)空緩沖 填寫頭部 信息 ?緩沖 設(shè)備工作 啟動(dòng)設(shè)備 入 io鏈 輸入 喚醒等待者 釋放空緩沖 io鏈空 取一緩沖 啟動(dòng)設(shè)備 F T F T T F F T 等待 UNIX緩沖 ? 字符型緩沖 ? 100個(gè)緩沖區(qū)，長度 8字節(jié) (6字符 +2指針 ) ? 組成公共緩沖池，所有字符型設(shè)備公用 ? 緩沖區(qū)或?qū)儆?cfreelist, 或?qū)儆谀匙址O(shè)備 (eg. tty,lp) ? 塊型緩沖 ? 50個(gè)緩沖區(qū)，長度 514字節(jié) ? 組成公共緩沖池，所有塊型設(shè)備公用 ? 緩沖區(qū)可屬于 bfreelist and/or devtab ? 預(yù)先讀入的塊 (breada) ? 延遲寫出的塊 (bdwrite) 字符型設(shè)備緩沖 struct cblock { struct cblock *c_next。 //character count int c_cf。 //headed by devtab struct buf *b_back。 int b_wcount。 char *b_resid。 //first buffer for this dev struct buf *b_back。 //塊型緩沖區(qū) struct buf bfreelist。 struct buf *b_back。 but also start io on second block bwrite(bp) //write the buffer, wait for pletion, then release bawrite(bp) //start the io, release buffer, no wait for pletion bdwrite(bp) //release buffer, mark it so that if it is grabbed for another purpose, it will be written out before being given up brelse(bp) //release the buffer, with no io implied getblk(dev,blkno) ? 參數(shù)： dev:設(shè)備號(hào)， blkno: 設(shè)備塊號(hào) ? 返回：緩沖區(qū)指針 bp ? 步驟： ? 塊在 b鏈中，且當(dāng)前空閑 ? 由 av鏈摘除，標(biāo)記 BUSY, 返回緩沖塊指針 ? 塊在 b鏈中，但 BUSY(其它進(jìn)程在用 ) ? sleep(空閑事件發(fā)生 )，返回緩沖塊指針 ? 不在 b的鏈中，在 av鏈上取到延遲寫的塊 ? 寫出該塊，分配下一個(gè)緩沖區(qū) ? 不在 b的鏈中， av鏈已空 ? 等待任意緩沖區(qū)變空閑的事件 ? 不在 b的鏈中，在 av鏈上得到空緩沖 ? 填寫頭部，由 av鏈摘除，出舊 b鏈，如新 b鏈，返回緩沖塊指針 brelse(bp) ? 參數(shù)： bp: 緩沖區(qū)頭指針 ? 返回：無 ? 步驟： ? If 有等待者 (b_flagB_WANTED!=0),喚醒 。 ?可靠性 : 是否能夠發(fā)現(xiàn)和改正錯(cuò)誤 。 ?訪問速度快 。 block0 block3 block6 …… Disk1 block1 block4 block7 …… Disk2 block2 block5 block8 …… Disk3 控 制 器 (3,4) (8) 讀請(qǐng)求 寫請(qǐng)求 block0 block3 block6 …… Disk4 block1 block4 block7 …… Disk5 block2 block5 block8 …… Disk6 Level2 (位級(jí)漢明糾錯(cuò)碼校驗(yàn)與恢復(fù) ): ? 數(shù)據(jù)以位 (bit)為單位分條 , 分布存放在多個(gè)數(shù)據(jù)磁盤上 , 漢明糾錯(cuò)碼存放在糾錯(cuò)磁盤上。 ? 寫操作 : 必須同時(shí)訪問所有數(shù)據(jù)盤和糾錯(cuò)盤。 ?存儲(chǔ)代價(jià)較低 。 ? 寫操作要更新異或校驗(yàn)信息 , 都訪問校驗(yàn)盤 , 不能并行 。 block0 block4 block8 block12 P16~19 …… Disk1 控 制 器 (1) (6) 寫請(qǐng)求 寫請(qǐng)求 block1 block5 block9 P12~15 block16 …… Disk2 block2 block6 P8~11 block13 block17 …… Disk3 block3 P47 block10 block14 block18 …… Disk4 P0~3 block7 block11 block15 block19 …… Disk5 Level5 (塊級(jí)分布式異或