第9章設備管理_2(編輯修改稿)
2025-03-22 04:45 本頁面
【文章內容簡介】 完畢。 ④ DMA控制器在傳送字節(jié)數(shù)完成時，通過中斷請求線發(fā)出中斷信號， CPU收到中斷信號后轉中斷處理程序，喚醒等待輸入完成的進程，并返回被中斷的程序。 ⑤ 在以后的某個時刻，進程調度程序選中提出請求輸入的進程，該進程從指定的內存始址取出數(shù)據(jù)做進一步處理。 ① 當進程要求設備輸入一批數(shù)據(jù)時， CPU將設備存放輸入數(shù)據(jù)的內存始址以及要傳送的字節(jié)數(shù)分別送入 DMA控制器中的地址寄存器和傳送字節(jié)計數(shù)器；另外，還要將中斷位和啟動位置為 1，以啟動設備開始進行數(shù)據(jù)輸入并允許中斷。 DMA控制方式 ?直接存儲器存取控制方式的特點： – I/O數(shù)據(jù)傳輸速度快， CPU負擔少。 – 在 DMA方式下，數(shù)據(jù)的傳送方向、存放數(shù)據(jù)的內存始址及傳送數(shù)據(jù)的長度等都由 CPU控制。每臺設備需要配一個 DMA控制器。 通道控制方式 ?概念： 是一種以內存為中心，是設備與內存直接交換數(shù)據(jù)的控制方式。 CPU只需要發(fā)出啟動指令，指出通道相應的操作和 I/O設備，該指令就可以啟動通道并使該通道從內存中調出相應的通道指令執(zhí)行。 通道控制方式 通道控制方式的步驟 : ① 當進程要求輸入數(shù)據(jù)時， CPU發(fā)啟動指令指明 I/O操作、設備號和對應通道。 ② 對應通道接收到 CPU發(fā)來的啟動指令后，把存放在內存中的通道指令程序讀出，并執(zhí)行通道程序，控制設備將數(shù)據(jù)傳送到內存中指定的區(qū)域。 ③ 若數(shù)據(jù)傳輸結束，則向 CPU發(fā)出中斷請求。 CPU收到中斷信號后轉中斷處理程序，喚醒等待輸入完成的進程，并返回被中斷的程序。 ④ 在以后的某個時刻，進程調度程序選中提出請求輸入的進程，該進程從指定的內存始址取出數(shù)據(jù)做進一步處理。 通道控制方式 ?通道控制方式的特點 : – 通道所需要的 CPU干預更少。 – 一個通道可以控制多臺設備。 – CPU 的利用效率高。 緩沖技術 引入緩沖的主要原因： – 緩和 CPU與 I/O設備間速度不匹配的矛盾 – 減少對 CPU的中斷頻率，放寬對中斷響應時間的限制 – 提高 CPU與 I/O設備間的并行性 緩沖技術 ② 凡是數(shù)據(jù)來到速度和離去速度不同的地方都可以使用緩沖區(qū)。如 CPU與外存之間有高速緩存（ Cache Memory），主存與顯示器之間有顯示緩存，主存與打印機之間有打印緩存等等。 ③緩沖的實現(xiàn)方式有兩種： ； ，專門用來存放臨時輸入輸出的數(shù)據(jù)，這個區(qū)域稱為緩沖區(qū)。 ① 緩沖是提高 CPU與外設并行程度的一種技術。 ④根據(jù)系統(tǒng)設置緩沖區(qū)的個數(shù)，將緩沖技術分為：單緩沖、雙緩沖、循環(huán)緩沖、緩沖池。 緩沖技術 ?緩沖技術分類 – 單緩沖 – 雙緩沖 – 循環(huán)緩沖 – 緩沖池 T1 T2 T3 T4 M1 M2 C1 M3 C2 C3 處理（ C） 工作區(qū) 緩沖區(qū) 傳送（ M） 輸入（ T） I/O設備 用戶進程 處理（ C） 工作區(qū) 緩沖區(qū) 2 I/O設備 用戶進程 緩沖區(qū) 1 M1 C1 T1 T2 T3 T4 M2 M3 C2 C3 M4 C4 1. 如果數(shù)據(jù)到達率與離去率相差很大，則可采用單緩沖方式 ； 2. 如果信息的輸入和輸出率相同（或相差不大）時，則可用雙緩沖區(qū)； 3. 對于陣發(fā)性的輸入、輸出，可以設立多個緩沖區(qū)。 4. 系統(tǒng)內進程很多時，將會有許多這樣的緩沖，需要消耗大量的內存 ，利用率也不高。此時，可采用可公用的緩沖池。 G G R G G R nextg nexti 1 6 5 2 3 4 G G R G G R current nexti 1 6 5 2 3 4 nextg 循環(huán)緩沖 緩沖池 緩沖池既能用于輸入也能用于輸出，可被多個進程共享。 緩沖區(qū)被組織在 3個隊列中： ?空緩沖隊列、 ?輸入緩沖隊列、 ?輸出緩沖隊列； 同時還存在 4種工作緩沖區(qū)： ?用于收容輸入數(shù)據(jù)的工作緩沖區(qū)； ?用于提取輸入數(shù)據(jù)的工作緩沖區(qū)； ?用于收容輸出數(shù)據(jù)的工
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