io系統(tǒng)概述io軟件的結構windowsio系統(tǒng)的結構windows-資料下載頁
2024-10-12 15:42本頁面
【導讀】I/O系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的一個重要的組成。部分，負責管理系統(tǒng)中所有的外部設備。設備、I/O設備）。軟盤、硬盤、光盤和磁帶等；鼠標、顯示器、打印機等。要掌握設備的狀態(tài)。實現(xiàn)對設備的存取操作。責設備的分配和回收。低層與硬件相關，它把硬件與較高層次的軟件隔離開來。I/O系統(tǒng)的層次結構及主要功能。系統(tǒng)要將信息送到打印機即可。息I/O使用的設備不需用戶指明。Windows2020/XP的I/O系統(tǒng)是重要的執(zhí)行體組件。–使用標準的Windows2020/XP安全機制保護共享的資源。的多種可安排的文件系統(tǒng)提供支持。持設備驅(qū)動程序的基本構架。完畢后通知I/O管理器。電源管理器通過與I/O管理器的協(xié)同工作檢測整個。系統(tǒng)和單個硬件設備，完成不同電源狀態(tài)的轉換。I/O管理器創(chuàng)建代表每個I/O操作的IRP，傳遞。PnP管理器通過一個名為資源仲裁（resource. 應用程序的關機、休眠請求。I/O管理器動態(tài)地把這些虛擬
【正文】 – 系統(tǒng)關閉通知例程，這個例程允許驅(qū)動程序在系統(tǒng)關閉的做清理工作。 – 錯誤記錄例程，當意外錯誤發(fā)生時，驅(qū)動程序的錯誤記錄例程將記錄發(fā)生的事情，并通知 I/O管理器。 I/O管理器把這個信息寫入錯誤記錄文件。 驅(qū)動程序的結構 34 驅(qū)動程序的同步問題 ? 必須同步執(zhí)行它們對全局驅(qū)動程序數(shù)據(jù)的訪問 – 驅(qū)動程序的執(zhí)行可以被高優(yōu)先級的線程搶先，或時間片（或時間段）到時被中斷，或被其他中斷所中斷 – 在多處理器系統(tǒng)中， Windows 2020/XP能夠同時在多個處理器上運行驅(qū)動程序代碼 35 Windows 2020/XP的 I/O處理 ? I/O的類型 ? 對單層驅(qū)動程序的 I/O請求處理 ? 對多層驅(qū)動程序的 I/O請求 36 Windows 2020/XP的 I/O類型 ? 同步 I/O和異步 I/O – “同步”：設備執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸并在 I/O完成時返回一個狀態(tài)碼，然后程序就可以立即訪問被傳輸?shù)臄?shù)據(jù) – “異步”：應用程序發(fā)布 I/O請求，然后當設備傳輸數(shù)據(jù)的同時，應用程序繼續(xù)執(zhí)行 ? 快速 I/O：允許 I/O系統(tǒng)不產(chǎn)生 IRP而直接到文件系統(tǒng)驅(qū)動程序或高速緩存管理器去執(zhí)行 I/O請求 ? 映射文件 I/O和文件高速緩存 ：把磁盤中的文件視為進程的虛擬內(nèi)存的一部分，程序可以把文件作為一個大的數(shù)組來訪問，而無需做緩沖數(shù)據(jù)或執(zhí)行磁盤 I/O的工作 ? 分散 /集中 I/O：應用程序執(zhí)行一個讀取或?qū)懭氩僮?，從虛擬內(nèi)存中的多個緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)并寫到磁盤上文件的一個連續(xù)區(qū)域里 37 對單層驅(qū)動程序的 I/O請求處理 ? I/O請求經(jīng)過子系統(tǒng) DLL。 ? 子系統(tǒng) DLL調(diào)用 I/O管理器的服務。 ? I/O管理器以 IRP的形式給驅(qū)動程序（這里指設備驅(qū)動程序）發(fā)送請求。 ? 驅(qū)動程序啟動 I/O操作。 ? 在設備完成了操作并且中斷 CPU時，設備驅(qū)動程序服務于中斷。 ? I/O管理器完成 I/O請求。 38 對單層驅(qū)動程序的 I/O請求處理 39 對多層驅(qū)動程序的 I/O請求 ? 在單層 I/O處理的基礎上變化而來 ? I/O管理器調(diào)用頂層設備驅(qū)動程序 ? 然后上層設備驅(qū)動程序調(diào)用低一級的驅(qū)動程序，形成 I/O請求的轉換、傳遞和嵌套。最終形成對設備的操作 ? 分層驅(qū)動程序多用于幾個設備的協(xié)作或者像文件、網(wǎng)絡這樣的復雜功能實體中 40 處理中斷 ? I/O設備中斷發(fā)生 ? 處理器將控制轉交給內(nèi)核陷阱處理程序 ? 內(nèi)核陷阱處理程序?qū)⒃谒闹袛嘞蛄勘碇兴阉鞫ㄎ挥糜谠O備的 ISR ? ISR被首次調(diào)用時，它通常只獲得設備狀態(tài)，后響應設備的中斷。然后它使一個DPC排隊，清除中斷并退出 ? 過一段時間，在 DPC例程被調(diào)用時，設備完成對中斷的處理 41 完成 I/O請求 ? 設備驅(qū)動程序的 DPC例程執(zhí)行完以后， I/O處理結束之前還可以有一些工作做，這一階段稱為I/O完成階段，它因 I/O操作的不同而不同 ? I/O管理器通過在線程中執(zhí)行一個核心態(tài)的異步過程調(diào)用（ APC）來完成這個操作 ? APC例程將數(shù)據(jù)和返回的狀態(tài)復制到最初調(diào)用者的地址空間，釋放代表 I/O操作的 IRP，并將調(diào)用者的文件句柄設置為有信號狀態(tài) ? 最初調(diào)用者從它們的等待狀態(tài)中被喚醒
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