【正文】 存放在內(nèi)存的固定單元中， 稱為 中斷向量 。 ? 當(dāng)某臺(tái)設(shè)備完成一次Ｉ／Ｏ操作時(shí)，發(fā)出中斷信號(hào)，ＣＰＵ接受中斷信號(hào)，暫停現(xiàn)行進(jìn)程的執(zhí)行，根據(jù)中斷向量轉(zhuǎn)到相應(yīng)的Ｉ／Ｏ中斷處理程序執(zhí)行。 ?Ｉ／Ｏ中斷處理程序的 基本工作 包括：保留現(xiàn)行進(jìn)程的執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)；通知等待該Ｉ／Ｏ操作完成的進(jìn)程；最終轉(zhuǎn)入進(jìn)程調(diào)度程序進(jìn)行重新調(diào)度。 2/1/2023 64 Operating System 中斷處理程序的處理過(guò)程 PSW 程序狀態(tài)字 PC(N＋ 1) 程序計(jì)數(shù)器 R 0 R n ? 寄存器 ? ? 開(kāi)始 返回 用戶程序 中斷服務(wù)子例程 PSW PC(N＋ 1) 中斷棧 T T＋ M 棧指針 Y N N－ 1 R 0 R n ? 2/1/2023 65 Operating System 中斷處理程序的處理過(guò)程 喚醒被阻塞的驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)程對(duì)被中斷進(jìn)程的CPU 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 CPU 現(xiàn)場(chǎng)?返回被中斷的進(jìn)程，繼續(xù)執(zhí)行中斷請(qǐng)求信號(hào)I/O完成后，驅(qū)動(dòng)程序必須檢查本次 I/O操作中是否發(fā)生了錯(cuò)誤，并向上層軟件報(bào)告，最終向調(diào)用者報(bào)告本次 I/O的執(zhí)行情況 2/1/2023 66 Operating System 設(shè)備處理 ?中斷處理程序的處理過(guò)程 ?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(guò)程 ?獨(dú)立于設(shè)備的服務(wù)軟件 2/1/2023 67 Operating System 設(shè)備處理 Ｉ／Ｏ系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) 2/1/2023 68 Operating System 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能和特點(diǎn) ?設(shè)備處理程序 又稱為 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 ，是 I/O進(jìn)程與設(shè)備控制器之間的通信程序 ?不論是哪種設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 ， 它的功能是相同的 ?接收 用戶的 I/O請(qǐng)求 命令和參數(shù) ， 并將命令中的抽象要求 轉(zhuǎn)換 為具體要求 （ I/O請(qǐng)求塊 ） ， 例如 ， 將磁盤塊號(hào)轉(zhuǎn)換為磁盤的盤面 、 磁道號(hào)及扇區(qū)號(hào) ?檢查 用戶 I/O請(qǐng)求的 合法性 ，了解 I/O設(shè)備的狀態(tài)，傳遞有關(guān)參數(shù)， 設(shè)置 設(shè)備的 工作方式 ?發(fā)出 I/O命令并檢查設(shè)備狀態(tài)，空閑則啟動(dòng) I/O完成指定的操作，忙碌則 將請(qǐng)求者的請(qǐng)求塊掛 到相應(yīng)設(shè)備的 I/O請(qǐng)求隊(duì)列 ?及時(shí) 響應(yīng) 由控制器或通道發(fā)來(lái)的 中斷 請(qǐng)求并處理 ?若計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置有通道，則驅(qū)動(dòng)程序根據(jù)用戶的I/O請(qǐng)求， 自動(dòng)地構(gòu)成通道程序 2/1/2023 69 Operating System 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能和特點(diǎn) ?注意 ?每類設(shè)備有一個(gè) I/O請(qǐng)求隊(duì)列 ， 在系統(tǒng)初始化時(shí) ，將系統(tǒng)中所有設(shè)備的 I/O請(qǐng)求隊(duì)列置為空 ?在系統(tǒng)初啟時(shí) ， 系統(tǒng)為每類設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程（ 其中的一種方式 ） ， 執(zhí)行程序就是該設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 。 由于系統(tǒng)初啟時(shí) ， 相應(yīng)的 I/O請(qǐng)求隊(duì)列為空 ， 則在該隊(duì)列上睡眠 ?一旦有 I/O請(qǐng)求塊掛入，喚醒該設(shè)備驅(qū)動(dòng)進(jìn)程。它被調(diào)度到時(shí)，從隊(duì)列中取出一個(gè) I/O請(qǐng)求塊，并按該塊的內(nèi)容執(zhí)行一次 I/O操作，發(fā)出 I/O完成（或出錯(cuò)）中斷信號(hào)。然后，檢查請(qǐng)求隊(duì)，若為空，則進(jìn)入睡眠狀態(tài)，否則，取下一個(gè)請(qǐng)求塊 2/1/2023 70 Operating System 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能和特點(diǎn) ?在不同的系統(tǒng)，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的運(yùn)行方式 ?在 整個(gè)系統(tǒng) 中設(shè)置 一個(gè) I/O進(jìn)程 ，統(tǒng)一負(fù)責(zé)所有設(shè)備的驅(qū)動(dòng)工作。專門用于執(zhí)行系統(tǒng)中所有各類設(shè)備的 I/O操作 ?為每 一類設(shè)備 設(shè)置 一個(gè)進(jìn)程 ，專門用于負(fù)責(zé)該類設(shè)備的驅(qū)動(dòng)工作（ I/O操作） ?為 每臺(tái) 設(shè)備建立 一個(gè) 設(shè)備驅(qū)動(dòng)進(jìn)程，它們分別負(fù)責(zé)專門設(shè)備的驅(qū)動(dòng)工作。同類設(shè)備的各驅(qū)動(dòng)進(jìn)程共享該類設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。 ?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 2/1/2023 71 Operating System 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能和特點(diǎn) ?為了控制 I/O傳輸，系統(tǒng)為每類設(shè)備編制設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 ?設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 是一種低級(jí)的系統(tǒng)例程。它必須和系統(tǒng)的輸入輸出硬設(shè)備相互通信。使用特權(quán)Ｉ /Ｏ指令來(lái)訪問(wèn)硬件，它通常是用匯編語(yǔ)言或系統(tǒng)編程語(yǔ)言寫的 ?任務(wù)：主要負(fù)責(zé)接收和分析從設(shè)備分配轉(zhuǎn)來(lái)的信息，并根據(jù)設(shè)備分配的結(jié)果，結(jié)合具體物理設(shè)備特性完成具體工作 2/1/2023 72 Operating System 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能和特點(diǎn) ?設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的特點(diǎn) ?驅(qū)動(dòng)程序 主要是指在請(qǐng)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 ?驅(qū)動(dòng)程序 與 設(shè)備 控制器 和 I/O設(shè)備的 硬件特性緊密相關(guān) ， 因而對(duì)不同類型的設(shè)備應(yīng)配置不同的驅(qū)動(dòng)程序 ?驅(qū)動(dòng)程序與 I/O設(shè)備所采用的 I/O控制方式緊密相關(guān) ?由于驅(qū)動(dòng)程序與硬件緊密相關(guān)， 因而其中的一部分必須用匯編語(yǔ)言書寫 2/1/2023 73 Operating System 設(shè)備處理 ?中斷處理程序的處理過(guò)程 ?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(guò)程 ?獨(dú)立于設(shè)備的服務(wù)軟件 2/1/2023 74 Operating System 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的處理過(guò)程 ?將抽象要求轉(zhuǎn)換為具體要求 ? 設(shè)置控制器中的寄存器 ?檢查 I/O請(qǐng)求的合法性 ? 若請(qǐng)求的設(shè)備不支持本次的 I/O請(qǐng)求，認(rèn)為是非法操作 ?讀出和檢查設(shè)備的狀態(tài) ? 檢查設(shè)備是否空閑或是否就緒 ?傳送必要的參數(shù) ? 如數(shù)據(jù)量、起始地址等 ?工作方式的設(shè)置 ? 對(duì)于有多種工作方式的設(shè)備進(jìn)行設(shè)置 ?啟動(dòng) I/O設(shè)備 ? 驅(qū)動(dòng)進(jìn)程將自己阻塞起來(lái)，直到中斷到來(lái)時(shí)將其喚醒 2/1/2023 75 Operating System 設(shè)備處理 ?中斷處理程序的處理過(guò)程 ?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(guò)程 ?獨(dú)立于設(shè)備的服務(wù)軟件 2/1/2023 76 Operating System 設(shè)備處理 Ｉ／Ｏ系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) 2/1/2023 77 Operating System 設(shè)備處理 ?獨(dú)立于設(shè)備的服務(wù)軟件 ?接受用戶進(jìn)程使用系統(tǒng)調(diào)用命令發(fā)來(lái)的Ｉ／Ｏ請(qǐng)求 ? ? ?管理 I/O緩沖，負(fù)責(zé)緩沖區(qū)與用戶內(nèi)存區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸 ?實(shí)現(xiàn)邏輯設(shè)備到物理設(shè)備以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序之間的映射 ? ?接受設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的回答，并向用戶進(jìn)程回送 I/O請(qǐng)求的完成情況 ?負(fù)責(zé)必要的出錯(cuò)處理 2/1/2023 78 Operating System 第五章 設(shè)備管理 ?I/O系統(tǒng) ?I/O控制方式 ?緩沖管理 ?設(shè)備分配 ?設(shè)備處理 ?磁盤存儲(chǔ)器管理 2/1/2023 79