設(shè)備管理培訓課程(ppt96頁)-免費閱讀
【正文】 9. 6 I/O進程控制第九章 設(shè)備管理9. 6 I/O進程控制 I/O控制的功能 ：第九章 設(shè)備管理 I/O控制 過 程可按三種方式 實現(xiàn) ： 1. 作 為請 求 I/O操作的 進 程的一部分實現(xiàn) 2. 作 為 當前 進 程的一部分 實現(xiàn) 專門 的系 統(tǒng)進 程－ I/O進 程完成I/O控制的實現(xiàn)：9. 6 I/O進程控制第九章 設(shè)備管理 設(shè)備驅(qū)動 程序 是 驅(qū)動 物理 設(shè)備 和DMA控制器或 I/O控制器等直接 進 行I/O操作的子程序的集合 負責設(shè) 置相 應設(shè)備 有關(guān)寄存器的值 ，啟 動設(shè)備進 行 I/O操作，指定操作的 類 型和數(shù)據(jù)流向等9. 7 設(shè)備驅(qū)動程序第九章 設(shè)備管理 (1) 驅(qū)動程序主要是指在請求 I/O的進程與設(shè)備控制器之間的一個通信和轉(zhuǎn)換程序。 其 實現(xiàn) 的 過 程是 : 當用 戶 (或 進 程 )申 請 獨占 設(shè)備時 。9. 5. 2 設(shè)備分配的原則和策略設(shè)備分配方式有兩種：第九章 設(shè)備管理 請 求先分配 ： 系 統(tǒng) 按提出 請 求的先后 順 序 進 行設(shè)備 分配 先 級 高的先分配 ： 系 統(tǒng) 按提出 請 求的 優(yōu) 先 級順 序 進行 設(shè)備 分配9. 5. 2 設(shè)備分配的原則和策略設(shè)備分配的策略第九章 設(shè)備管理 根據(jù) 設(shè)備 的特性把 設(shè)備 分成獨占設(shè)備 、共享 設(shè)備 和虛 擬設(shè)備 三種。(5) 等待隊列指針，等待使用該設(shè)備的進程組成等待隊列，其隊首和隊尾指針存放在 DCT中。9. 4 .3緩沖池的管理第九章 設(shè)備管理過程 get_buf和 put_buf的描述。 1．緩沖池的結(jié)構(gòu) 用來 標識該緩 沖器和用于管理的首部 用于存放數(shù)據(jù)的 緩 沖體9. 4. 3緩沖池的管理圖 緩沖首部第九章 設(shè)備管理 緩 沖池中，系 統(tǒng) 把各 緩 沖區(qū)按其使用狀況 連 成三種 隊 列：l 空白 緩 沖 隊 列 eml 裝 滿輸 入數(shù)據(jù)的 輸 入 緩 沖 隊 列 inl 裝 滿輸 出數(shù)據(jù)的 輸 出 緩 沖 隊 列 out9. 4 .3緩沖池的管理第九章 設(shè)備管理9. 4 .3緩沖池的管理圖 緩沖區(qū)隊列第九章 設(shè)備管理9. 4 .3緩沖池的管理在緩沖池中，有 4種工作緩沖區(qū) ,即 :(1) 用于收容設(shè)備輸入數(shù)據(jù)的收容輸入緩沖區(qū) hin。系統(tǒng)可循環(huán)使用這些緩沖區(qū)。如此交替使用兩個 緩 沖區(qū)，使 CPU和 設(shè)備 的并行操作的程度 進 一步提高。 中斷處理過程中斷處理過程如下：第九章 設(shè)備管理 中斷處理過程第九章 設(shè)備管理 緩 沖技 術(shù) 的目的是 為 了提高中央 處理機與外 設(shè) 的并行程度 速度差異 － 計 算機系 統(tǒng) 中的各種 設(shè)備 (包括中央 處 理機 )的運行速度差異甚大， CPU的運行速度是以微秒甚至以 納秒 計 ，而 設(shè)備 的運行速度 則 是以毫秒甚至以秒 計9. 4 緩沖技術(shù)第九章 設(shè)備管理 系統(tǒng)的負荷也不均勻 有 時處 理機 進 行大量的 計 算工作，沒有 I/O操作，有 時 又會 進 行大量的 I/O操作，這 兩個極端都會造成系 統(tǒng) 中的一些 設(shè)備過 于繁忙，一部分 設(shè)備過 于空 閑， 嚴 重地影響 CPU與外 設(shè) 的并行工作。 CPU的優(yōu)先級則是動態(tài)設(shè)定。 光 纖 通道技 術(shù) 具有數(shù)據(jù) 傳輸 速率高、 傳輸 距離 遠，可 簡 化大型存 儲 系 統(tǒng)設(shè)計 的 優(yōu) 點，在大容量高速存 儲 ，如大型數(shù)據(jù) 庫 、多媒體、數(shù)字影像等 應 用 領(lǐng) 域，有廣泛前景 通道控制方式通道的發(fā)展： 第九章 設(shè)備管理中斷引入計算機系統(tǒng)的重要性 在 設(shè)備 和 CPU之 間 的通信 其他突 發(fā) 事件 中斷技術(shù)第九章 設(shè)備管理中斷 (Interrupt)： 計 算機在 執(zhí) 行期 間 ，系 統(tǒng) 內(nèi) 發(fā) 生任何非 尋 常的或非 預 期的急需 處 理事件，使得CPU暫時 中斷當前正在 執(zhí) 行的程序而 轉(zhuǎn) 去執(zhí) 行相 應 的事件 處 理程序，待 處 理完 畢 后又返回原來被中斷 處繼續(xù)執(zhí) 行或 調(diào) 度新的進 程 執(zhí) 行的 過 程 中斷的基本概念第九章 設(shè)備管理中斷源 ：引起中斷 發(fā) 生的事件中斷請求 : 中斷源向 CPU發(fā) 出的 請 求中斷 處 理信號稱 為 中斷 請 求中斷響應 : CPU收到中斷 請 求后 轉(zhuǎn) 相應 的事件 處 理程序稱 為 中斷響 應 中斷的基本概念第九章 設(shè)備管理中斷屏蔽 : 在中斷請求產(chǎn)生之后，系統(tǒng)用軟件方式有選擇地封鎖部分中斷而允許其余部分的中斷仍能得到響應 中斷的基本概念第九章 設(shè)備管理 根據(jù)系 統(tǒng)對 中斷 處 理的需要，操作系 統(tǒng) 一般 對 中斷 進 行分 類 并 對 不同的中斷 賦 予不同的 處 理 優(yōu) 先 級 ，以便在不同的中斷同 時發(fā) 生 時 ，按 輕 重 緩急 進 行 處 理。 通道控制方式通道的種類第九章 設(shè)備管理圖 通道方式的數(shù)據(jù)傳送結(jié)構(gòu)第九章 設(shè)備管理通道方式的數(shù)據(jù)輸入過程如下： （ 1）當 進 程要求 設(shè)備輸 入 時 ， CPU發(fā) 指令指明 I/O操作、 設(shè)備 號和 對應 通道。 這 就 實現(xiàn) 了子通道的循環(huán)輪轉(zhuǎn) ，以達到多路控制的目的，字 節(jié) 多路通道主要用來控制低速、并且以字 節(jié)為 基本 傳 送 單 位的 設(shè)備 。 通道 =I/O處 理機 通道控制方式第九章 設(shè)備管理 通道有它自己的指令系 統(tǒng) ，用 這 些指令 編寫的程序叫通道程序，通道只能 執(zhí) 行通道程序，不可能 執(zhí) 行用 戶進 程。控制寄存器有幾個重要的信息位：啟 動 位、完成位、忙位。用 戶 能獨立于具體物理 設(shè)備 而方便的使用 設(shè)備 設(shè)備管理的功能和任務設(shè)備管理的主要任務：第九章 設(shè)備管理4. 提高 設(shè)備 和 設(shè)備 之 間 、 CPU和 設(shè)備之 間 ，以及 進 程之 間 的并行操作度，以使 OS獲 得最佳效率 設(shè)備管理的功能和任務設(shè)備管理的主要任務：第九章 設(shè)備管理 1. 提供和 進 程管理系 統(tǒng) 的接口 2. 進 行 設(shè)備 分配 和 設(shè)備 、 設(shè)備 和 CPU等之 間 的并行操作 4. 進
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