【正文】 至計數(shù)器為 0，此時 DMA控制器向 CPU發(fā)出中斷信號 . 通道方式 ? 通道 ? 負責 IO操作的處理機 ? 指令系統(tǒng) ? 基本操作：控制、讀、寫、轉移、結束 ? 指令格式：（操作碼，傳輸量，特征位，地址） ? 運控部件 ? CAW， CCW， CSW， CDW ? 存儲區(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 是通道結束命令 執(zhí)行此命令 F 向 CPU發(fā)中斷 一個通道程序可以控制若干設備進行多次 IO傳輸。 磁盤 I/O參數(shù) ? 尋道時間 Ts計算公式如下： ? Ts=m n﹢ s ? 其中， n為跨越磁道數(shù)， m為跨越一個磁道所用時間， s為啟動時間。 磁盤 I/O參數(shù) ? 因此，可將訪問時間 Ta表示為： ? 訪問磁盤通常是以扇區(qū)（塊）為單位的，令 M為一個磁道上扇區(qū)的個數(shù)，則一個扇區(qū)的訪問時間為： rNbrsnmTTTT trsa ???????? 21rMrsnmTTTT trsa121 ???????? 例題 ? 例 81．設有一個只有一個移動磁頭的磁盤，磁道由外向內(nèi)編號 0、 … 、 199，磁頭移動一個磁道所需時間為 1ms，每個磁道有 100個扇區(qū)，磁盤轉速6000r/m。共需尋道時間165 1ms=165ms. ? (2) 1次訪盤的旋轉延遲為：Tr=1/(2r)=1/(2 (6000/m))=1/(2 (100/s))=5ms， 4次訪盤的旋轉延遲為 4 5ms=20ms. ? (3) 1次訪盤的傳輸時間為：Tt=1/(rM)=1/((6000/m) 100)=1/((100/s)100)=， 4次訪盤的傳輸時間為4 =. ? (4)所有訪問處理時間 =165+20+=(ms)。 (init 1) 1. 申請 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 緩沖技術實現(xiàn)：輸入設備 進程空間 緩沖 輸入設備 緩沖 緩沖 ... io鏈 進程方面： 中斷方面： IO鏈空 設備忙 申請空緩沖 啟動設備 等待 由 io鏈取一緩沖 信息 ?進程空間 釋放空緩沖 緩沖入 io鏈 有等待進程 喚醒 傳輸完畢 申請空緩沖 啟動設備 F T F T F T T F 緩沖技術實現(xiàn)：輸出設備 進程空間 緩沖 輸出設備 緩沖 緩沖 ... io鏈 進程方面： 中斷方面： 申請一空緩沖 信息 ?緩沖 設備忙 啟動設備 緩沖入 io鏈 傳輸完 T F F T 釋放空緩沖 io鏈空 取一緩沖 啟動設備 T F 輸入輸出設備： (磁帶、磁盤 ) 緩沖區(qū)頭 緩沖區(qū)體 設備塊號 IO標識 等待進程 塊型緩沖區(qū)： 進程空間 緩沖 IO設備 緩沖 緩沖 ... io鏈 進程方面 (輸入 )： 進程方面 (輸出 )： 中斷方面： 申請空緩沖 填寫頭部 設備工作 入 io鏈尾 啟動設備 信息 ?進程 釋放緩沖 申請空緩沖 填寫頭部 信息 ?緩沖 設備工作 啟動設備 入 io鏈 輸入 喚醒等待者 釋放空緩沖 io鏈空 取一緩沖 啟動設備 F T F T T F F T 等待 UNIX緩沖 ? 字符型緩沖 ? 100個緩沖區(qū)，長度 8字節(jié) (6字符 +2指針 ) ? 組成公共緩沖池，所有字符型設備公用 ? 緩沖區(qū)或屬于 cfreelist, 或屬于某字符設備 (eg. tty,lp) ? 塊型緩沖 ? 50個緩沖區(qū)，長度 514字節(jié) ? 組成公共緩沖池，所有塊型設備公用 ? 緩沖區(qū)可屬于 bfreelist and/or devtab ? 預先讀入的塊 (breada) ? 延遲寫出的塊 (bdwrite) 字符型設備緩沖 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:設備號， blkno: 設備塊號 ? 返回：緩沖區(qū)指針 bp ? 步驟： ? 塊在 b鏈中，且當前空閑 ? 由 av鏈摘除，標記 BUSY, 返回緩沖塊指針 ? 塊在 b鏈中，但 BUSY(其它進程在用 ) ? 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) 讀請求 寫請求 block0 block3 block6 …… Disk4 block1 block4 block7 …… Disk5 block2 block5 block8 …… Disk6 Level2 (位級漢明糾錯碼校驗與恢復 ): ? 數(shù)據(jù)以位 (bit)為單位分條 , 分布存放在多個數(shù)據(jù)磁盤上 , 漢明糾錯碼存放在糾錯磁盤上。 ? 寫操作 : 必須同時訪問所有數(shù)據(jù)盤和糾錯盤。 ?存儲代價較低 。 ? 寫操作要更新異或校驗信息 , 都訪問校驗盤 , 不能并行 。 block0 block4 block8 block12 P16~19 …… Disk1 控 制 器 (1) (6) 寫請求 寫請求 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 (塊級分布式異或