io設(shè)備管理培訓課程-wenkub
2023-03-31 21:38:56 本頁面
【正文】 斷。 6 設(shè)備控制器 ? 設(shè)備控制器的組成： 數(shù)據(jù)寄存器控制 / 狀態(tài)寄存器控制器與設(shè)備接口 l控制器與設(shè)備接口 i數(shù)據(jù)狀態(tài)控制地址線控制線數(shù)據(jù)線C PU 與控制器接口 控制器與設(shè)備接口I / O邏輯…數(shù)據(jù)狀態(tài)控制…7 I/O技術(shù) 1. I/O技術(shù)簡介 目前，操作系統(tǒng)中的 I/O技術(shù)大致有以下3種： ? (1) 程序 I/O ? (2) 中斷驅(qū)動 I/O ? (3) 直接存儲器存儲 (DMA) 8 I/O技術(shù) 隨著計算機系統(tǒng)的發(fā)展，單個部件也越來越復雜。 ? 機械部分就是設(shè)備本身，控制器通過電纜與設(shè)備內(nèi)部相連。 ? ⑤ 數(shù)據(jù)描述。 3 I/O設(shè)備 所有這些設(shè)備其屬性和類別有很大的區(qū)別，其主要的區(qū)別在于： ? ① 數(shù)據(jù)傳輸速度。 要把大量的 I/O設(shè)備精減成一個單一模塊的 I/O系統(tǒng)，必須全面地適應(yīng)已有設(shè)備的需求，這些設(shè)備包括從簡單的鼠標到鍵盤、打印機、圖形顯示終端、硬盤驅(qū)動器、 CDROM驅(qū)動器，以至于網(wǎng)絡(luò)等，同時也必須考慮到未來的存儲和輸入 /輸出技術(shù)的發(fā)展。第 7章 I/O設(shè)備管理 清華大學 本章知識點： ? I/O系統(tǒng)硬件 ? I/O軟件 ? 磁盤調(diào)度 ? 系統(tǒng)舉例 1 I/O系統(tǒng)硬件 在計算機系統(tǒng)中，使用了許多 I/O設(shè)備，它們的特點和操作方式不完全一樣。 2 I/O設(shè)備 計算機所管理的 I/O外部設(shè)備按輸入輸出對象的不同可以分為以下 3類： ? ① 用戶可讀設(shè)備，用于用戶與計算機通信。 ? ② 應(yīng)用。 ? ⑥ 錯誤條件。 5 設(shè)備控制器 設(shè)備控制器的主要作用有： ? ① 接收和識別 CPU發(fā)來的多種不同命令； ? ② 實現(xiàn) CPU與控制之間、控制器和設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換； ? ③ 記錄和報告設(shè)備的狀態(tài)。最明顯的例子就是 I/O技術(shù)的發(fā)展。 ? ④ I/O模塊通過 DMA直接控制內(nèi)存。 10 I/O技術(shù) ? DMA控制器組成 ： 數(shù)據(jù)線地址線D M A 請求D M A 回應(yīng)中斷寫讀數(shù)據(jù)計數(shù)器（ DC ）數(shù)據(jù)寄存器（ DR ）內(nèi)存地址寄存器 ( MA R)控制邏輯11 I/O技術(shù) 3. I/O通道 計算機中設(shè)計了一個專門負責外設(shè) I/O的處理器，置于 CPU和設(shè)備控制器之間，稱這個 I/O處理器為 I/O通道。 ? 在微型計算機中，其 I/O處理器并不完全具有前述 I/O通道的所有功能，因此，就稱為 I/O處理器。 14 I/O技術(shù) ? 通道通過執(zhí)行通道程序，并與設(shè)備控制器一起共同實現(xiàn)對 I/O設(shè)備的控制。 16 I/O軟件 I/O軟件的總體目標是，按分層的思想構(gòu)造軟件，較低層的軟件要使較高層的軟件獨立于硬件，較高層的軟件則要向用戶提供一個友好、規(guī)范、清晰的界面。 ? ④ 出錯處理。 ? (3)與設(shè)備無關(guān)的操作系統(tǒng)軟件 。 19 中斷處理程序 無論是哪種 I/O設(shè)備，其中斷處理程序的處理基本相同，其步驟為： ? ① 喚醒被阻塞的驅(qū)動進程。 ? ⑤ 恢復現(xiàn)場。 21 設(shè)備驅(qū)動程序 1．設(shè)備驅(qū)動程序的功能 ? ① 將接收到的來自它上一層的與設(shè)備無關(guān)的抽象請求轉(zhuǎn)為具體請求。 ? ⑤ 對于有通道的計算機系統(tǒng)，驅(qū)動程序還應(yīng)能根據(jù)用戶 I/O請求構(gòu)成通道程序。 ? 與設(shè)備無關(guān)軟件層通常應(yīng)實現(xiàn)的功能為：設(shè)備驅(qū)動程序的統(tǒng)一接口、設(shè)備命名、提供一個與設(shè)備無關(guān)的塊大小、緩沖、塊設(shè)備的存儲分配、分配和釋放獨占設(shè)備、錯誤報告等。 下面討論 I/O子系統(tǒng)所需完成的主要功能。 – (1) 主次設(shè)備號 – (2) 內(nèi)部號與外部號 – (3) 設(shè)備文件與路徑名 26 與設(shè)備無關(guān)的 I/O軟件 2. 設(shè)備保護 ? 與設(shè)備命名機制密切相關(guān)的是設(shè)備保護。 因此，操作系統(tǒng)需要對設(shè)備使用請求進行檢查，并根據(jù)申請設(shè)備的可用狀況決定是接收該請求還是拒絕該請求。例如，下列一個 C程序調(diào)用了 write庫過程，并包含在運行時的二進制程序代碼中： count=write(fd, buffer, nbyte
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