操作系統(tǒng)設(shè)備管理培訓(xùn)教材-資料下載頁
2025-01-21 06:38本頁面
【正文】 作緩沖： hin、 sin、 hout、 sout CPU 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 緩沖池 收容輸入 提取輸出 提取輸入 收容輸出 hin sin sout hout …… 167。 I/O處理過程 ? 根據(jù) OS提供的命令形式，由 用戶程序發(fā)出 I/O請求； ? I/O管理程序 （與設(shè)備無關(guān)的系統(tǒng)軟件）接受請求；實現(xiàn)抽象接口到物理接口的轉(zhuǎn)化，獨立于具體設(shè)備； ? 設(shè)備驅(qū)動程序 具體完成要求的 I/O操作； ? 設(shè)備中斷處理程序 處理該請求。 167。 I/O處理過程 ? I/O軟件按分層的思想構(gòu)成 。較低層軟件要使較高層軟件獨立于硬件的特性； ? 較高層軟件則要向用戶提供一個簡單的、功能更強(qiáng)的接口，讓用戶能方便使用外設(shè)。 167。 I/O處理過程 用戶進(jìn)程 I/O管理程序 設(shè)備驅(qū)動程序 … READ(input,buffer,n) … buffer(緩沖區(qū) ) — 阻塞調(diào)用進(jìn)程 — 驗證 I/O請求 — 調(diào)用驅(qū)動程序 — 校驗設(shè)備狀態(tài) — 激活調(diào)用進(jìn)程 I/O請求 — 初始化并啟動 I/O — 實際完成 I/O — 全部完成返回 I/O管理程序 設(shè)備中斷處理程序 — 保護(hù)中斷現(xiàn)場 — 傳送數(shù)據(jù) — 恢復(fù)現(xiàn)場 — 未全完成再次調(diào)用驅(qū)動程序 外設(shè) 主機(jī) 中斷完成信號 調(diào)用中斷程序 167。 I/O處理過程 一、 I/O 請求的提出 ? I/O請求來自于用戶進(jìn)程。 ? 假設(shè)程序中命令形式為： ? READ(input， buffer， n) ? 即從輸入設(shè)備 input讀入 n個數(shù)據(jù)到 buffer所指的緩沖區(qū) ? OS即依據(jù)命令調(diào)用 I/O管理程序 ，并將命令中參數(shù)傳遞給 I/O管理程序 167。 I/O處理過程 二、 OS對 I/O請求的管理 ?I/O管理程序 負(fù)責(zé)管理用戶的 I/O請求。 ?I/O管理程序有 3方面功能： ? — 接受用戶 I/O請求 ? — 把 I/O請求交設(shè)備驅(qū)動程序?qū)嶋H完成 ? — I/O完成后的善后處理 167。 I/O處理過程 ? 具體步驟： ? 接受用戶進(jìn)程的 I/O請求 ? 用戶請求進(jìn)程阻塞，進(jìn)入相關(guān)阻塞隊列，等候 I/O完成 ? 如設(shè)備空閑，就分配給該進(jìn)程使用 ? 調(diào)用相應(yīng)設(shè)備驅(qū)動程序，控制轉(zhuǎn)移到驅(qū)動程序，由驅(qū)動程序完成具體的 I/O操作 ? I/O操作完成，控制返回 I/O管理程序 ? 把等待 I/O完成進(jìn)程的狀態(tài)由阻塞改為就緒，參與 CPU競爭 167。 I/O處理過程 三、 I/O的具體實現(xiàn) ? 設(shè)備驅(qū)動程序 實際完成 I/O請求、與具體外設(shè)硬件打交道。 ? 當(dāng) I/O管理程序調(diào)用設(shè)備驅(qū)動程序后， 控制就轉(zhuǎn)移到驅(qū)動程序 ，其操作如下： ? 讀設(shè)備狀態(tài)，如空閑，就向設(shè)備發(fā)出 I/O硬指令，啟動一個 I/O操作 ? [多道程序環(huán)境里，驅(qū)動程序一旦啟動 I/O操作，就 讓出 CPU控制權(quán)，這樣外設(shè)進(jìn)行 I/O的同時，CPU就脫身做其它事情，此即 I/O與 CPU并行操作 ] ? 設(shè)備完成一次 I/O操作，發(fā)中斷完成信號給 CPU，CPU即調(diào)用該設(shè)備的 中斷處理程序 167。 I/O處理過程 ? 中斷處理程序 被調(diào)用，即做如下事情： ? 保護(hù)中斷現(xiàn)場 ? 按 I/O請求 傳輸數(shù)據(jù) （如是輸入操作，就把外設(shè)剛輸入的數(shù)據(jù)送入指定緩沖區(qū)） ? 恢復(fù)現(xiàn)場 ? 判斷 I/O是否完成： ? — 如未完成，則 再次調(diào)用驅(qū)動程序 ，啟動外設(shè)，又一次輸入 /輸出 ? — 如已完成，則 從驅(qū)動程序轉(zhuǎn) I/O管理程序 ，進(jìn)行 I/O善后工作 167。 I/O處理過程 例：讀硬盤文件 ?用戶程序發(fā)命令，讀一硬盤文件 ?I/O管理程序接受請求 ?調(diào)用設(shè)備驅(qū)動程序，向 I/O硬件發(fā)請求 ?用戶進(jìn)程阻塞，等待讀操作完成 ?磁盤操作完成，硬件發(fā)中斷完成信號 ?轉(zhuǎn)入中斷處理程序 ?中斷處理程序查中斷原因 ?查得磁盤讀操作完成，喚醒用戶進(jìn)程取回讀得信息 ?用戶進(jìn)程得到所需文件后，繼續(xù)運行 操作系統(tǒng)術(shù)語 7 2中斷： Interrupt 設(shè)備控制器： Device Controller 3適配器： Adapter 作業(yè) 7 1． Page245 1 2. Page245 5 3. Page245 7
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