簡述計算機(jī)系統(tǒng)及硬件資源管理(編輯修改稿)
2024-09-19 12:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 出和換入操作，這都是操作系統(tǒng)管理內(nèi)存資源的重要任務(wù)。前者依賴于硬件提供的機(jī)制，而后者則更多地由操作系統(tǒng)自己來控制。除了計算資源和內(nèi)存資源的管理以外，操作系統(tǒng)對其他資源都通過I/O 來管理。例如，上面提到的外存資源，像磁盤，在現(xiàn)代計算機(jī)中是不可或缺的部件；另外，鍵盤和鼠標(biāo)通常是標(biāo)準(zhǔn)的輸入設(shè)備，而顯示器和打印機(jī)往往是標(biāo)準(zhǔn)的輸出設(shè)備。操作系統(tǒng)為了跟I/O 設(shè)備打交道，需要三方面的技術(shù)保障：CPU 通過特定的指令來控制I/O 設(shè)備，I/O 設(shè)備通知CPU 發(fā)生了特定的事情，以及在系統(tǒng)主內(nèi)存和設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)。通常，CPU 直接訪問設(shè)備的寄存器來操作一個設(shè)備，在Intel x86 系統(tǒng)上，CPU 通過in和out 指令能夠做到這一點。設(shè)備寄存器是另一個地址空間，CPU 通過I/O 端口（I/O port）來訪問它們。在現(xiàn)代計算機(jī)中，I/O 端口的分配跟軟件和硬件都有關(guān)系。不同的硬件設(shè)備會使用不同的端口編號，現(xiàn)代的設(shè)備大都可以通過軟件方式來設(shè)置其端口號，而過去一些老的設(shè)備可能需要通過硬件跳線來改變端口號的設(shè)置。對硬件設(shè)備進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置，也是操作系統(tǒng)管理硬件設(shè)備的任務(wù)之一。另外，CPU 怎么知道或檢測設(shè)備的工作狀態(tài)呢？一種做法是，通過不停地查詢設(shè)備的狀態(tài)寄存器來獲知其工作狀態(tài)；但是，更有效的做法是，當(dāng)設(shè)備的狀態(tài)發(fā)生變化時，它能夠主動地通知CPU，從而操作系統(tǒng)可以采取相應(yīng)的措施。這后者即是設(shè)備中斷機(jī)制。比
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