【文章內容簡介】 后轉相應的中斷處理程序的過程稱為中斷響應。 三 、 中斷響應 PSW寄存器 程的現場 程序 四 、 中斷處理過程 應用 程序 交換 PSW 執(zhí)行中斷 處理程序 PSW寄存器 CPU 1. 發(fā)現和識別中斷事件 :硬件設有中斷裝置發(fā)現和識別中斷事件。 2. 交換 PSW 操作系統(tǒng) 第五章 設備管理 26 五 、 中斷處理的原則 硬件故障中斷 —— 輸出事件的性質。 程序性中斷 —— 輸出進程名，程序斷點，事件性質。 外部中斷 —— 接收外部請求后轉例行子程序。 正常情況，釋放等待進程。 輸入輸出中斷 —— 異常情況，告知出錯信息。 訪管中斷 —— 根據訪管指令中的功能號轉對應的系統(tǒng)調用。 操作系統(tǒng) 第五章 設備管理 27 中斷優(yōu)先級順序： 硬件故障中斷＞自愿性中斷＞程序性中斷＞外部中斷＞輸入輸出中斷 。 七 、 中斷屏蔽 中斷請求產生之后，系統(tǒng)用軟件的方法有選擇地封鎖部分中斷而響應其余中斷。 六 、 中斷優(yōu)先級 當多個中斷事件同時發(fā)生時，中斷裝置按預先定好的順序響應同時出現的中斷事件，這個預先定好的順序稱為中斷優(yōu)先級。 操作系統(tǒng) 第五章 設備管理 28 緩沖技術 一 、 概述 引入緩沖技術的目的： 1）改善 CPU與外圍設備之間速度不匹配的矛盾； 2） 減少中斷 CPU的次數，放寬 CPU對中斷的響應時間。 3） 減少占用通道的時間，使通道的瓶頸現象得以緩和，從而顯著提高 CPU、通道、 I/O設備間的并行操作程度。 緩沖技術實現的基本思想： 當一個進程執(zhí)行寫操作輸出數據時，先向系統(tǒng)申請一個主存區(qū)域 —— 緩沖區(qū)，然后，將數據高速送到緩沖區(qū)。若為順序寫請求，則不斷把數據填到緩沖區(qū)，直到它被裝滿為止。此后，進程可以繼續(xù)它的計算，同時，系統(tǒng)將緩沖區(qū)內容寫到 I／ O設備上。 操作系統(tǒng) 第五章 設備管理 29 在輸出數據時，只有在系統(tǒng)還來不及騰空緩沖區(qū)之前，進程又欲輸出信息時，它才需要等待；在輸入數據時，僅當緩沖區(qū)空而進程又要從中讀取數據時，它才被迫等待。其它時間可以進一步提高 CPU和 I／ O設備的并行性，以及 I／ O設備和 I／ O設備之間的并行性，從而，提高 整個系統(tǒng)的效率。 緩沖的類型 單緩沖 雙緩沖 多緩沖（環(huán)形緩沖） 緩沖池（ UNIX操作系統(tǒng)） 1）硬緩沖 —— 寄存器 2）軟緩沖 —— 在主存中開辟一片區(qū)域充當緩沖區(qū)，并設置 I/O指針。 根據系統(tǒng)設置緩存器的數目可把緩沖的類型分為： 操作系統(tǒng) 第五章 設備管理 30 是 讓輸入和輸出設備共用一個緩沖區(qū)的緩沖技術 。 輸入設備和輸出設備以串行方式工作，當輸入設備將數據輸入緩沖區(qū)時，輸出設備不能工作，處于等待狀態(tài)；當輸出設備從緩沖區(qū)取數據輸出時，輸入設備不能工作，應當等待。一般說，每次讀寫操作都要轉入進程調度，所以，采用單緩沖技術， I/O設備并行性差，系統(tǒng)效率低。 緩沖區(qū) 放入 取出 操作系統(tǒng) 第五章 設備管理 31 兩個緩沖區(qū)交替使用，使 CPU和 I／ O設備的并行性進一步提高，僅當兩個緩沖區(qū)都取空，進程還要提取數據時，它再被迫等待。 是 為輸入和輸出設備分配兩個緩沖區(qū)的緩沖技術。 雙緩沖方式能提高 CPU和外設的并行程度，并能使輸入設備和輸出設備并行工作，但是在實際系統(tǒng)中很少采用這一方式，這是因為在計算機系統(tǒng)中的外設很多，又有大量的輸入和輸出，同時雙緩沖很難匹配設備和 CPU的處理速度。因此現代計算機系統(tǒng)中一般使用環(huán)形緩沖或緩沖池結構。 緩沖區(qū) 1 取出 緩沖區(qū) 2 放入 操作系統(tǒng) 第五章 設備管理 32 環(huán)形緩沖技術是在主存中分配一組大小相等的存貯區(qū)作為緩沖區(qū)，并將這些緩沖區(qū)鏈接起來，系統(tǒng)中有個緩沖區(qū)鏈首指針指向第一個緩沖區(qū)，每個緩沖區(qū)中有一個指向下一個緩沖區(qū)的指針，最后一個緩沖區(qū)中的指針指向第一個緩沖區(qū)，從而形成環(huán)形緩沖區(qū)鏈，系統(tǒng)可循環(huán)使用這些緩沖區(qū)。 環(huán)形緩沖區(qū)用于輸入 (輸出 )時，還要有兩個指針 1N和0UT， IN指向可接收數據的空閉緩沖區(qū)的首址， OUT指針指向裝好數據且未取走的緩沖區(qū)首址。 操作系統(tǒng) 第五章 設備管理 33 操作系統(tǒng) 第五章 設備管理 34 緩沖池由內存中一組大小相等的緩沖區(qū)組成，池中各緩沖區(qū)的大小與用于 I／ 0設備的基本信息單位相似，緩沖池屬系統(tǒng)資源，由系統(tǒng)進行管理。緩沖池中各緩沖區(qū)可用于輸出輸入信息，并可根據需要組成各種緩沖區(qū)隊列。 緩沖池中的緩沖區(qū)一般有以下三種類型：空閑緩沖區(qū)、裝輸入數據的緩沖區(qū)和裝輸出數據的緩沖區(qū)。 緩沖池由多個緩存區(qū)組成。 緩沖首部：緩沖區(qū)的說明信息。 緩沖區(qū)由兩部分組成 緩沖體：存放數據的區(qū)域。 操作系統(tǒng) 第五章 設備管理 35 緩沖區(qū)隊列 : 空白緩沖隊列 em，隊首指針 F（ em），隊尾指針 L（ em）。輸入緩沖隊列 in，隊首指針 F（ in），隊尾指針 L（ in）。 輸出緩沖隊列 out，隊首指針 F（ out），隊尾指針 L（ out） 緩沖區(qū)隊列緩沖區(qū) : 收容輸入緩沖區(qū) hin 提取輸入緩沖區(qū) sin 收容輸出緩沖區(qū) hout 提取輸出緩沖區(qū) sout 操作系統(tǒng) 第五章 設備管理 36 （ 1）從緩沖區(qū)隊列取出一個緩沖區(qū)的過程： takebuf（ type）； （ 2）將一個緩沖區(qū)插入緩沖區(qū)隊列的過程： addbuf（ type， number）； （ 3）進程申請一個緩沖區(qū)用的過程： getbuf（ type， number）； （ 4）進程釋放一個緩沖區(qū)用的過程： putbuf（ type， workbuf）。 其中：參數 type表示緩沖區(qū)