操作系統(tǒng)-第九章-設(shè)備管理(編輯修改稿)
2025-08-31 16:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程度，排列出來(lái)的響應(yīng)中斷的次序。 軟中斷 中斷和陷入都可看作 硬件中斷。 若由通信進(jìn)程之間模擬硬中斷的信號(hào)通信方式，稱為 軟中斷 。當(dāng) CPU收到軟中斷信號(hào)后，只在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)才做響應(yīng)。 例如：編程異常通常叫做軟中斷 中斷源發(fā)中斷請(qǐng)求或軟中斷信號(hào)后 , CPU或接收進(jìn)程在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)自動(dòng)進(jìn)行中斷處理或完成軟中斷信號(hào)對(duì)應(yīng)的功能。 軟中斷是軟件實(shí)現(xiàn)的中斷 ,也就是程序運(yùn)行時(shí) 其他程序?qū)λ闹袛?。而硬中斷是硬件實(shí)現(xiàn)的中斷 ,是程序運(yùn)行時(shí) 設(shè)備對(duì)它的中斷。 中斷處理過(guò)程 圖 中斷處理過(guò)程 判斷中斷響應(yīng)文件 關(guān)中斷 保存被中斷現(xiàn)場(chǎng) 分析中斷原因 轉(zhuǎn)中斷處理子程序 執(zhí)行中斷處理子程序 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 開(kāi)中斷 返回中斷點(diǎn) 緩沖技術(shù) 緩沖區(qū) 通常，使用硬件寄存器或者一個(gè)內(nèi)存區(qū)域，作為緩沖區(qū)，用于數(shù)據(jù)的輸入輸出傳送。 引入緩沖的好處 A、使慢速外設(shè)與快速 CPU速度盡可能匹配。 B、減少外設(shè)中斷 CPU的次數(shù)和 CPU處理中斷花費(fèi)的時(shí)間。 C、緩解輸入輸出過(guò)程中 DMA或通道方式時(shí)的瓶頸問(wèn)題。 連接指針 互斥標(biāo)識(shí)位 緩沖器號(hào) 數(shù)據(jù)塊號(hào) 設(shè)備號(hào) 圖 緩沖首都 緩沖區(qū)的組織 緩沖首部： 用來(lái)標(biāo)識(shí)該緩沖區(qū)和用于管理； 緩沖體： 用來(lái)存放數(shù)據(jù)。 操作系統(tǒng) 用戶進(jìn)程 I/O設(shè)備 進(jìn)入 進(jìn)入 移動(dòng)到 （ a） 無(wú)緩沖 （ b） 單緩沖 （ c） 雙緩沖 I/O設(shè)備 I/O設(shè)備 進(jìn)入 移動(dòng)到 ┇ （ d） 循環(huán)緩沖 I/O設(shè)備 進(jìn)入 移動(dòng)到 緩沖的種類 單緩沖屬于臨界資源 ，不允許多個(gè)進(jìn)程同時(shí)對(duì)一個(gè)緩沖區(qū)操作，故 設(shè)備之間不能達(dá)到并行操作 。 現(xiàn)代系統(tǒng)中一般使用多緩沖的循環(huán)緩沖或緩沖池結(jié)構(gòu)。 緩沖池 面向字符 /塊設(shè)備緩沖區(qū)都可以有 兩種屬性 ： ? 私用緩沖區(qū) (專用緩沖區(qū) )：前面介紹的 循環(huán)緩沖就是針對(duì)某一特定設(shè)備的 ，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的問(wèn)題： ? 有大量 I/O操作進(jìn)程因分配緩沖區(qū)不足造成阻塞。 ? 進(jìn)程無(wú) I/O請(qǐng)求使得所分配緩沖區(qū)資源浪費(fèi)。 ? 公用緩沖區(qū) ， 為所有進(jìn)程所共享 ，即當(dāng)進(jìn)程需要進(jìn)行 I/O時(shí)，需要向系統(tǒng)申請(qǐng)一個(gè)緩沖，系統(tǒng)就在屬于公共的緩沖區(qū)中進(jìn)行分配，造成 按需分配的管理方式， 需建立緩沖池管理。 因此，為了提高緩沖區(qū)的利用率，通常不將緩沖區(qū)與某一具體設(shè)備固定的聯(lián)系在一起，而是將所有的緩沖區(qū)集中管理。 . 3緩沖池的管理 緩沖池由多個(gè)緩沖區(qū)組成，每個(gè)都可以用于輸入 /輸出。 F(em) 緩沖區(qū) 1 緩沖區(qū) 2 … L(em) F(in) 緩沖區(qū) 1 緩沖區(qū) m … L(in) F(out) 緩沖區(qū) n … L(out) 圖 緩沖區(qū)隊(duì)列 緩沖池的結(jié)構(gòu) 工作緩沖區(qū) 緩沖區(qū) 1 緩沖區(qū) n 圖 緩沖池的工作緩沖區(qū) h in s out 緩沖區(qū) m 緩沖區(qū) z s in h out 緩沖池 提取輸入 收容輸入 收容輸出 提取輸出 CPU I/O設(shè)備 緩沖池管理 管理緩沖池的幾個(gè)操作 a、從三種緩沖區(qū)隊(duì)列中按一定的選取規(guī)則取出一個(gè)緩沖區(qū)的過(guò)程 take_buf(type)。 b、把緩沖區(qū)按一定的選取規(guī)則插入相應(yīng)緩沖區(qū)隊(duì)列的過(guò)程 add_buf(type,number) c、供進(jìn)程申請(qǐng)緩沖區(qū)用的過(guò)程 get_buf(type,number)； d、供進(jìn)程將緩沖區(qū)放入相應(yīng)緩沖區(qū)隊(duì)列的過(guò)程 put_buf(type,work_buf). 其中，參數(shù) type表示緩沖隊(duì)列類型，number表示緩沖區(qū)號(hào)， work_buf表示工作緩沖區(qū)類型。 設(shè)備分配 一、設(shè)備分配使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) … 表目 i … 表目 1 SDF DCT指針 … 獲得設(shè)備的進(jìn)程 設(shè)備標(biāo)識(shí) 設(shè)備類型 COCT指針 控制器等待隊(duì)列首 控制器等待隊(duì)列尾 … 設(shè)備忙／閑標(biāo)記 設(shè)備標(biāo)識(shí) 設(shè)備類型 DCT 通道等待隊(duì)列首 控制器等待隊(duì)列尾 … 通道忙／閑標(biāo)記 通道標(biāo)識(shí) CHCT CHCT指針 控制器等待隊(duì)列首 控制器等待隊(duì)列尾 … 控制忙／閑標(biāo)記 控制器標(biāo)識(shí) COCT 圖 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1