uslaaa第五章-設(shè)備管理(編輯修改稿)
2024-08-31 10:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 使用 (1) Getbuf過程。 (2) Releasebuf過程。 3. 進(jìn)程同步 (1) Nexti指針追趕上 Nextg指針。 (2) Nextg指針追趕上 Nexti指針。 39 緩沖池 (Buffer Pool) 1. 緩沖池的組成 公用緩沖池 ， 含有以下三種類型的緩沖區(qū)： ① 空 (閑 )緩沖區(qū)； ② 裝滿輸入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)； ③ 裝滿輸出數(shù)據(jù)的緩沖區(qū) 。 40 緩沖區(qū)的首部 設(shè)備號 數(shù)據(jù)塊號 緩沖器號（ number） 互斥標(biāo)識位 連接指針 41 緩沖區(qū)隊(duì)列 緩 沖 區(qū) 1 緩 沖 區(qū) 2F （ e m ）. . .L （ e m ）緩 沖 區(qū) 1 緩 沖 區(qū) 2F （ I n ）. . .L （ I n ）緩 沖 區(qū) 1 緩 沖 區(qū) 2F （ o u t ）. . .L （ o u t ）為了管理上的方便，可將相同類型的緩沖區(qū)鏈成一個(gè)隊(duì)列，于是可形成以下三個(gè)隊(duì)列： (1) 空緩沖隊(duì)列 emq。 (2) 輸入隊(duì)列 inq。 (3) 輸出隊(duì)列 outq。 42 2. Getbuf過程和 Putbuf過程 Procedure Getbuf(type) begin Wait(RS(type))。 Wait(MS(type))。 B(number)∶ = Takebuf(type)。 Signal(MS(type))。 end Procedure Putbuf(type, number) begin Wait(MS(type))。 Addbuf(type, number)。 Signal(MS(type))。 Signal(RS(type))。 end 43 3. 緩沖區(qū)的工作方式 圖 515 緩沖區(qū)的工作方式 h i ns o u ts i nh o u t收 容 輸 入提 取 輸 出用戶程序提 取 輸 入收 容 輸 出緩 沖 池44 I/O軟件 1）與具體設(shè)備無關(guān) 2）統(tǒng)一命名 3）對錯(cuò)誤的處理 4）緩沖技術(shù) 5）設(shè)備的分配和釋放 6） I/O控制方式 I/O軟件的設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則 總體設(shè)計(jì)目標(biāo)：高效率和通用性 45 I/O系統(tǒng)的層次和功能 46 中斷處理程序 ? 流程 – 設(shè)備啟動(dòng)－ I/O完成－ 發(fā)送中斷－ CPU調(diào)用中斷處理過程 ? 中斷處理過程 – 喚醒被阻塞的 驅(qū)動(dòng) 程序進(jìn)程 – 保護(hù)被中斷進(jìn)程 CPU環(huán)境 – 轉(zhuǎn)入相應(yīng)的設(shè)備處理程序 – 中斷處理 (特性 ) – 恢復(fù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場 47 圖 517 中斷現(xiàn)場保護(hù)示意圖 P S W程 序 狀 態(tài) 字P C ( N + 1 )程 序 計(jì) 數(shù) 器 R0Rn…寄 存 器……開 始返 回用 戶 程 序 中 斷 服 務(wù) 子 例 程 P S WP C ( N + 1 )中 斷 棧 T T + M線 指 針YNN 1R0Rn…48 喚 醒 被 阻 塞 的驅(qū) 動(dòng) 程 序 進(jìn) 程對 被 中 斷 進(jìn) 程 的C P U 環(huán) 境 進(jìn) 行 保 護(hù)分 析 中 斷 原 因 ， 轉(zhuǎn) 入相 應(yīng) 的 中 斷 處 理 程 序 終 端 中 斷處 理 程 序打 印 機(jī) 中 斷處 理 程 序磁 盤 中 斷處 理 程 序… 恢 復(fù) 被 中 斷 進(jìn)程 的 C P U 現(xiàn) 場 … 返 回 被 中 斷 的 進(jìn)程 ， 繼 續(xù) 執(zhí) 行 中 斷 請 求 信 號圖 518 中斷處理流程 49 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 ? 設(shè)備處理程序即是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。 ? 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能和特點(diǎn) ? 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的處理過程 50 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 ： – 接收進(jìn)程的 I/O命令 – 檢查 I/O命令合法性、檢查設(shè)備狀態(tài)、設(shè)置設(shè)備工作方式 – 驅(qū)動(dòng) I/O操作 – 響應(yīng)設(shè)備中斷 – 構(gòu)成通道程序 51 2. 設(shè)備處理方式 (1)為每一類設(shè)備設(shè)置一個(gè)進(jìn)程，專門用于執(zhí)行這類設(shè)備的 I/O操作 . (2) 在整個(gè)系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè) I/O進(jìn)程，專門用于執(zhí)行系統(tǒng)中所有各類設(shè)備的 I/O操作。 (3) 不設(shè)置專門的設(shè)備處理進(jìn)程，而只為各類設(shè)備設(shè)置相應(yīng)的設(shè)備處理程序 (模塊 )， 供用戶進(jìn)程或系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)用。 52 ： – 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序主要是指在請求 I/O的進(jìn)程與設(shè)備控制器之間的一個(gè)通信和轉(zhuǎn)換程序 – 和 I/O控制方式、硬件緊密相關(guān) – 各個(gè)設(shè)備有自己的設(shè)備驅(qū)動(dòng) 53 4 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序處理過程 ? 包括 – 啟動(dòng)過程 – 中斷處理過程 ? 啟動(dòng)過程 – 將抽象要求轉(zhuǎn)化為具體要求 – 檢查 I/O請求合法性 – 讀出和檢查設(shè)備狀態(tài) – 傳送必要的參數(shù) – 設(shè)置工作方式 – 啟動(dòng) I/O設(shè)備 54 設(shè)備獨(dú)立性軟件 概念： – 即設(shè)備無關(guān)性，指應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。 – 邏輯設(shè)備 – 物理設(shè)備 – 邏輯設(shè)備表（ LUT）： – 分配流程：進(jìn)程給出邏輯名 ——通過 LUT得到物理設(shè)備及其 driver入口。 邏輯設(shè)備 物理設(shè)備 Driver入口 55 設(shè)備獨(dú)立性 優(yōu)點(diǎn)： 1）設(shè)備分配更靈活； ?邏輯設(shè)備和物理設(shè)備間可以是多 —多的映射關(guān)系。提高了物理設(shè)備的共享性，以及使用的靈活性。如： – 某邏輯名可對應(yīng)這一類設(shè)備，提高均衡性與容錯(cuò)性。 – 幾個(gè)邏輯名可對應(yīng)某一個(gè)設(shè)備，提高共享性。 2）易于實(shí)現(xiàn) I/O重定向。 ?不變程序，只需改變 LUT表的映射關(guān)系。 56 設(shè)備獨(dú)立性 設(shè)備獨(dú)立性軟件 – 執(zhí)行所有設(shè)備的公有操作 ?分配回收 ?名字映射 ?保護(hù) ?緩沖 ?差錯(cuò)控制 – 向用戶層軟件提供統(tǒng)一接口 ?read、 write 57 設(shè)備獨(dú)立性 ?LUT的生成 – 在用戶進(jìn)程第一次請求設(shè)備時(shí)完成映射并在 LUT中生成相應(yīng)項(xiàng) ?LUT的配置 （ 1）整個(gè)系統(tǒng)一張 LU
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