軟件技術(shù)基礎(chǔ)-os設(shè)備管理課件(完整版)
【正文】 緩沖池由多個緩沖區(qū)構(gòu)成。緩沖一定數(shù)量的數(shù)據(jù)后才向 CPU產(chǎn)生一次中斷3．提高 CPU與 I/O設(shè)備， I/O設(shè)備之間的并行操作能力。? 設(shè)備根據(jù) CCW將數(shù)據(jù)傳送到內(nèi)存指定單元。提高 CPU與設(shè)備之間的并行性，提高資源利用率，提高系統(tǒng)吞吐量。 MAR— 內(nèi)存地址寄存器。效率雖然比程序 I/O方式高，但還是 不適宜需要交換大量數(shù)據(jù)的情況。 三、 I/O 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)CPU存儲器I/O設(shè)備 I/O設(shè)備總線高速 低速微機(jī) I/O系統(tǒng) 基于總線的微機(jī)硬件體系設(shè)備控制器設(shè)備控制器共享總線設(shè)備與 CPU之間的通信通過設(shè)備控制器進(jìn)行主機(jī) I/O系統(tǒng)特點(diǎn)CPU主存通道 通道 通道 通道I/O設(shè)備 磁盤 磁帶通信設(shè)備以通道代替 CPU與設(shè)備控制器通信通道可認(rèn)為是特殊的處理器，各通道與 CPU共享主存?設(shè)備控制器與通道（ 1）設(shè)備控制器位于 CPU與設(shè)備之間，接收 CPU下達(dá)的輸入、輸出命令并控制具體設(shè)備實(shí)現(xiàn)操作。完成用戶的 I/O請求。 設(shè) 備 管 理 設(shè) 備 管 理 設(shè)備管理是操作系統(tǒng)最基本、最繁雜的組成部分。二、 設(shè)備管理的任務(wù)和功能設(shè)備管理的功能：? 建立統(tǒng)一的獨(dú)立于設(shè)備的接口。*功能接收和識別命令地址識別命令接收命令識別數(shù)據(jù)交換 數(shù)據(jù)暫存、緩沖監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)（ 2）通道通道是一種特殊的處理機(jī)，具有執(zhí)行 I/O指令的能力。缺點(diǎn)：（ 3） DMA方式 中斷控制方式一般以字節(jié)為單位產(chǎn)生中斷，每個字節(jié)在中斷處理程序中，讀入到 CPU的寄存器中。 DC — 傳送字（節(jié)）數(shù)寄存器。通道 是一個獨(dú)立于 CPU的專門控制 I/O工作的簡單的 處理機(jī)，它控制設(shè)備與內(nèi)存直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。? 數(shù)據(jù)傳送結(jié)束， I/O控制器向 CPU 發(fā)出中斷請求命令。減少 CPU在設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸期的干預(yù) 一．為什么引入緩沖技術(shù) 緩沖技術(shù)的 基本思想 ： 在內(nèi)存中開辟一個或多個專用區(qū)域（緩沖區(qū)），作為CPU 與 I/O設(shè)備間信息的集散地。每個緩沖區(qū)又分為緩沖區(qū)首部和緩沖體。 輸 入 輸 出 設(shè) 備 數(shù) 據(jù) 處 理 程 序hinsoutsinhout … … …inqemqoutqputbuf（ inq， hin）putbuf（ emq， sout）getbuf（ inq）getbuf（ emq）putbuf（ emq， sin）getbuf（ outq）getbuf（ emq）putbuf（ outq， hout）提取輸入提取輸出收容輸入收容輸出典型的 緩沖池管理收容輸入（ ）（ ， ）提取輸入（ ）（ ， ）按一定算法進(jìn)行設(shè)備分配 包括設(shè)備、設(shè)備控制器及通道保證 ： “有 ”—— 用戶能得到設(shè)備使用權(quán)。通道標(biāo)識符： channel_id 通道狀態(tài)：忙 /閑與通道連接的控制器表指針通道隊列的隊首指針通道隊列的隊尾指針通道控制表 CHCT SDT（ System Device Table）整個系統(tǒng)一張，記錄已連接到系統(tǒng)中的設(shè)備情況，每個設(shè)備在 SDT中占一表項。 4 . 設(shè)備獨(dú)立性（用戶程序獨(dú)立于使用的物理設(shè)備）。輸出井中形成各進(jìn)程的打印隊列（ printer queue）。將用戶進(jìn)程掛起，放入 I/O等待隊列。啟動 I/O請求 若確認(rèn)設(shè)備狀態(tài)可用，啟動 I/O。驅(qū)動程序應(yīng)保存處 理器的當(dāng)前狀態(tài)，以便進(jìn)程重新執(zhí)行。完成 I/O操作，重新啟動用戶進(jìn)程。 打印機(jī) 獨(dú)占設(shè)備
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