【正文】 地址寄存器和傳送字節(jié)計(jì)數(shù)器 中斷允許位和啟動(dòng)位置成 1，啟動(dòng)設(shè)備 ? 發(fā)出傳輸要求的進(jìn)程進(jìn)入等待狀態(tài) 執(zhí)行指令被暫時(shí)掛起，進(jìn)程調(diào)度其他進(jìn)程占據(jù) CPU ? 輸入設(shè)備不斷竊取 CPU工作周期，數(shù)據(jù)不斷寫入內(nèi)存 ? 傳送完畢，發(fā)出中斷信號(hào) ? CPU接到中斷信號(hào)轉(zhuǎn)入中斷處理程序處理 ? 中斷處理結(jié)束， CPU返回原進(jìn)程或切換到新的進(jìn)程 03:52 緩沖技術(shù) 1. 緩沖 （ Buffer） 技術(shù)的引入 凡是 數(shù)據(jù)到達(dá) 和 離去 速度不匹配的地方均可采用緩沖技術(shù) 。 03:52 總線技術(shù) 新一代計(jì)算機(jī)出現(xiàn) ， 帶來了總線技術(shù)的更新 。 PnP技術(shù)的產(chǎn)生 由于一個(gè)系統(tǒng)可以配置多種外部設(shè)備 ， 設(shè)備也經(jīng)常變動(dòng)和更換 ， 它們都要占有一定的系統(tǒng)資源 ，彼此間在硬件和軟件上可能會(huì)產(chǎn)生沖突 。 03:52 ? 此外還有 控制器控制表 COCT和通道控制表CHCT， 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)見書 P162。 優(yōu)點(diǎn)：效率 缺點(diǎn)：分配策略不好時(shí) , 產(chǎn)生死鎖 。一旦被喚醒 ， 它可以很快搶占處理機(jī)投入運(yùn)行 。 ? 另一種時(shí)鐘由三個(gè)部件構(gòu)成：晶體振蕩器 、 計(jì)數(shù)器和存儲(chǔ)寄存器 石英晶體產(chǎn)生的精確的周期信號(hào) ， 典型的范圍是 5到 100MHz 信號(hào)送到到計(jì)數(shù)器 ， 使其遞減計(jì)數(shù)至 0。 03:52 2. 時(shí)鐘軟件 時(shí)鐘硬件所做的工作是每隔一定的時(shí)間間隔產(chǎn)生一個(gè)中斷 。 從存儲(chǔ)角度 ， 與內(nèi)存比較起來 ， 磁盤有三個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)： ? 可用的存儲(chǔ)容量非常大 ? 價(jià)格非常低 ? 電源關(guān)掉后信息不會(huì)丟失 03:52 ? 磁盤包括一或多個(gè)盤片每片兩面； ? 每面分成若干條磁道 （ 一般為 500— 2020） ，磁道間留有間歇； ? 每條磁道又被分成許多扇區(qū) （ 一般為 10—100） ， 扇區(qū)間留有間歇；每條磁道上扇區(qū)數(shù)目典型為 8至 32， 每個(gè)扇區(qū)包含相同的字節(jié)數(shù) ? 實(shí)際的硬盤都組織成許多柱面； ? 磁盤格式化 ， 見 P172圖 522。 03:52 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 為了控制 I/O傳輸 ， 實(shí)現(xiàn) I/O進(jìn)程與設(shè)備控制器之間的通信 ， 系統(tǒng)為每類設(shè)備編制設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 。 03:52 由于在多道程序系統(tǒng)中 ， 進(jìn)程數(shù)多于資源數(shù) ， 引起資源的競(jìng)爭(zhēng) 。 表目 i 03:52 PnP技術(shù)的特點(diǎn)： （ 1） 支持 I/O設(shè)備及部件的自動(dòng)配置 ， 使用戶能夠簡(jiǎn)單方便地使用系統(tǒng)擴(kuò)充設(shè)備； （ 2） 減少由制造商裝入的種種用戶支持和限制 ，簡(jiǎn)化部件的硬件跳接設(shè)置 ， 使 I/O附加卡和部件不再具有人工跳接線設(shè)置電路； （ 3） 在主機(jī)板和附加卡上保存系統(tǒng)資源的配置參數(shù)和分配狀態(tài) ， 有利于系統(tǒng)對(duì)整個(gè) I/O資源的分配和控制； （ 4） 支持和兼容各種操作系統(tǒng)平臺(tái) ， 具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性和可移植性； （ 5） 在一定程度上具有 “ 熱插入 ” 、 “ 熱拼接 ”技術(shù) 。 03:52 總線的分類 CPU內(nèi)存總線 I/O總線 數(shù)據(jù)總線 地址總線 控制總線 （非本課程范圍） 2. 總線的分類 03:52 微型計(jì)算機(jī) 總線的種類和發(fā)展 PC／ XT總線 ISA總線 MCA總線 EISA總線 VESA總線 PCI總線 USB總線 …... (過時(shí) ) 1394總線 SCSI總線 03:52 3. USB技術(shù) USB（ Universal Serial Bus） 通用串行總線 ， 是 一種連接 I/O串行設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 。 緩沖技術(shù) ? 減少了 I/O設(shè)備對(duì)處理器的中斷請(qǐng)求次數(shù) ? 簡(jiǎn)化了中斷機(jī)制 ? 節(jié)省了系統(tǒng)開銷 03:52 硬緩沖：在設(shè)備中設(shè)置緩沖區(qū) ， 由硬件實(shí)現(xiàn) 軟緩沖：在內(nèi)存中開辟一個(gè)空間 ， 用作緩沖區(qū) 單緩沖 雙緩沖 緩沖池：多個(gè)緩沖區(qū)連接起來統(tǒng)一管理 ， 構(gòu)成緩沖池 ， 池中設(shè)置了多個(gè)可供若干進(jìn)程共享的緩沖區(qū) ， 避免內(nèi)存的大量消耗 。 當(dāng)系統(tǒng)引入多道程序技術(shù)后，完全可以用其中的一道程序模擬脫機(jī)輸入時(shí)的外圍控制機(jī)功能，把低速 I/O設(shè)備上的數(shù)據(jù)傳送到高速磁盤上；再用其中的另一道程序模擬脫機(jī)輸出時(shí)的外圍控制機(jī)功能，把數(shù)據(jù)從磁盤傳送到低速輸出設(shè)備上。 如打印機(jī) ， 終端 。 操作由 DMA硬件直接完成 。 03:52 03:52 （ 1） 用戶進(jìn)程層執(zhí)行輸入輸出系統(tǒng)調(diào)用 ， 對(duì) I／ O數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化 ， 為假脫機(jī)輸入／輸出作準(zhǔn)備 （ 2） 獨(dú)立于設(shè)備的軟件實(shí)現(xiàn)設(shè)備的命名 、 設(shè)備的保護(hù) 、 成塊處理 、 緩沖技術(shù)和設(shè)備分配 （ 3） 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)置設(shè)備寄存器 、 檢查設(shè)備的執(zhí)行狀態(tài) （ 4） 中斷處理程序負(fù)責(zé) I／ O完成時(shí) ， 喚醒設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)程 ， 進(jìn)行中斷處理 （ 5） 硬件層實(shí)現(xiàn)物理 I／ O的操作 03:52 I/O系統(tǒng) 硬件 設(shè)備組成 I/O設(shè)備一般由機(jī)械和電子兩部分組成 ， 把這兩部分分開處理 ， 以提供更加模塊化 ， 更加通用的設(shè)計(jì) 。 獨(dú)立于設(shè)備的軟件負(fù)責(zé)把設(shè)備的符號(hào)名映射到正確的設(shè)備驅(qū)動(dòng)上 。 與設(shè)備獨(dú)立性密切相關(guān)的是統(tǒng)一命名 這一目標(biāo) 。 ? 并行性 ? 均衡性 （ 使設(shè)備充分忙碌 ） 03:52 ， 當(dāng)多個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)使用設(shè)備時(shí) ， 按一定策略分配和管理各種設(shè)備 ， 使系統(tǒng)能有條不紊地工作 。 03:52 系統(tǒng)設(shè)備 — 指操作系統(tǒng)生成時(shí) ， 登記在系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 。 （ 如 A/D， D/A轉(zhuǎn)換器 ， CAD所用專用設(shè)備 ） 03:52 獨(dú)占設(shè)備 — 在一段時(shí)間內(nèi)只能有一個(gè)進(jìn)程使用的設(shè)備 ， 一般為低速 I/O設(shè)備 。這也是數(shù)據(jù)傳送控制的四種方式。 一般來說 ， 數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤應(yīng)盡可能地在接近硬件層上處理 最后一個(gè)問題是可共享設(shè)備和獨(dú)占設(shè)備的處理問題 03:52 中斷處理 每個(gè)進(jìn)程在啟動(dòng)一個(gè) I/O操作后阻塞 直到