第4章_io設(shè)備管理-wenkub.com
2025-02-16 08:10 本頁面
【正文】 在這 8次磁盤訪問中，磁頭總共移動的距離為 208，平均的移動距離為 26。在這 8次磁盤訪問中，磁頭總共移動的距離為 236，平均的移動距離為 。w該算法的目標(biāo)是使每次磁頭移動時(shí)間最少。相鄰的兩次訪問請求可能相距甚遠(yuǎn)，從而使磁頭反復(fù)地移動較長的距離。磁盤調(diào)度的基本思路就是通過對這些 I/O請求的執(zhí)行順序進(jìn)行調(diào)整，來減少整個(gè)請求隊(duì)列所對應(yīng)的平均柱面定位時(shí)間。 (why?)( + 3ms + )*300 = 。 磁盤調(diào)度算法 進(jìn) 程管理 71方法 1：合理地組織磁盤數(shù)據(jù)的存儲位置。 進(jìn) 程管理 70磁盤的訪問是以扇區(qū)作為最小的尋址和存取單位，在訪問一個(gè)磁盤扇區(qū)時(shí)，所需的時(shí)間主要有：254。 磁盤格式化 進(jìn) 程管理 69w分區(qū) ：用分區(qū)軟件把整個(gè)硬盤劃分為若干個(gè)邏輯分區(qū)，每個(gè)分區(qū)可視為一個(gè)獨(dú)立的磁盤。w低級格式化：標(biāo)出 磁道 和 扇區(qū) ，在相鄰的扇區(qū)之間有狹窄的間隙隔開。 進(jìn) 程管理 66w如何寫一個(gè)字節(jié)？讀－修改－寫252。通過磁頭的讀寫裝置，磁盤上的信息可以被寫入、讀出和修改。用戶空間的 I/O軟件 進(jìn) 程管理 62w利用 假脫機(jī)技術(shù) （ SPOOLing, Simultaneous Peripheral Operation On Line, 也稱虛擬設(shè)備技術(shù)）可把獨(dú)占設(shè)備轉(zhuǎn)變成具有共享特征的虛擬設(shè)備，從而提高設(shè)備利用率。 給上層應(yīng)用的統(tǒng)一接口；216。170。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 請求隊(duì)列 （ request queue）；170。}用戶進(jìn)程 A → 系統(tǒng)調(diào)用 → read → foo_read → 被阻塞 → 用戶進(jìn)程 B → 被中斷 → foo_interrupt → A 被喚醒 進(jìn) 程管理 57170。 return 1。 //同步 outb(DEV_FOO_READ, DEV_FOO_CONTROL_PORT)。foo_interrupt()，中斷處理函數(shù)。170。如果有多個(gè)進(jìn)程同時(shí)都要訪問該 I/O設(shè)備，該怎么辦？問題 進(jìn) 程管理 54170。方案一 進(jìn) 程管理 53170。 進(jìn) 程管理 52170。 進(jìn) 程管理 49 設(shè)備驅(qū)動程序 w設(shè)備驅(qū)動程序：與具體的設(shè)備類型相關(guān)的，用來控制設(shè)備運(yùn)行的程序。 read(deviceNumber, deviceAddr, buffer)從設(shè)備地址 deviceAddr處讀入一個(gè)數(shù)據(jù)塊到buffer緩沖區(qū)252。 read(deviceNumber, buffer, size)從一個(gè)字節(jié)流設(shè)備中讀入 ”size”個(gè)字節(jié)到buffer緩沖區(qū)中。w分層 ：其他 OS軟件 /接口 /設(shè)備驅(qū)動程序。 if( !bR ) { if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING) { r = WaitForSingleObject(,2023)。bR = WaitCommEvent(hCom, dwEvtMask,o)。OVERLAPPED o。//EV_RXCHAR: A character was received and placed in the input bufferSetCommMask(hCom, EV_RXCHAR)。 設(shè)備獨(dú)立性。n 阻塞與非阻塞 I/O：當(dāng)進(jìn)程啟動一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用后，是立即返回還是被阻塞起來，直到 I/O操作完成。若計(jì)數(shù)器的值大于 0轉(zhuǎn)第 2步；5. DMA控制器向 CPU發(fā)出一個(gè)中斷，告訴它數(shù)據(jù)傳輸已完成。wDMA控制器包含了一些寄存器，可被 CPU來讀或?qū)憽Ｔ谥袛囹?qū)動方式下，數(shù)據(jù)的每次讀寫還是通過 CPU來完成，但是當(dāng) I/O設(shè)備在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，CPU不必等待，可以繼續(xù)執(zhí)行其他的進(jìn)程。}acknowledge_intereupt( )。scheduler( )。中斷驅(qū)動方式 進(jìn) 程管理 28 系統(tǒng)調(diào)用函數(shù) printcopy_from_user(buffer, p, count)。老師被打斷? 如果寶寶舉手，給他 /她添飯? 如果寶寶舉拳頭，給他 /她添湯? 如果寶寶吃完了，收拾碗和勺子? ......? 回到 剛才的狀態(tài) 進(jìn) 程管理 26在硬件一級，當(dāng)一個(gè) I/O設(shè)備完成任務(wù)時(shí)，它的控制器會通過總線向中斷控制器發(fā)出一個(gè)信號，如果中斷控制器接受了該信號，就把標(biāo)明該設(shè)備的一個(gè)編號放在地址線上，并向 CPU發(fā)出一個(gè)中斷信號。例如：假設(shè)打印機(jī)的打印速度為 100字符 /秒，在循環(huán)檢測方式下，當(dāng)一個(gè)字符被寫入到打印機(jī)的數(shù)據(jù)寄存器中后， CPU需要等待 10毫秒 才能寫入下一個(gè)字符。 i count。w也稱為 繁忙等待 方式（ busy waiting）或 輪詢 方式（ polling）。現(xiàn)在的問題是：根據(jù)已有的這些知識，現(xiàn)在 能否開始編程使用這些 I/O設(shè)備，完成相應(yīng)的輸入輸出功能呢？ 進(jìn) 程管理 18 I/O控制方式程序循環(huán)檢測方式 (Programmed I/O)中斷驅(qū)動方式 (Interruptdriven I/O)直接內(nèi)存訪問方式 (DMA, Direct Memory Access) 進(jìn) 程管理 19 程序循環(huán)檢測方式 246。w端口地址空間與內(nèi)存的地址空間統(tǒng)一編址，前者是后者的一部分，一般位于后者的頂端部分。 進(jìn) 程管理 111. I/O獨(dú)立編址 w基本思路：給控制器中的 每一個(gè)寄存器 分配一個(gè)唯一的 I/O端口（ I/O port）編號，稱為 I/O端口地址，然后用專門的 I/O指令對端口進(jìn)行操作；w這些端口地址所構(gòu)成的地址空間是完全獨(dú)立的，與內(nèi)存的地址空間沒有關(guān)系。CPU外部設(shè)備控制邏輯電路控制寄存器 狀態(tài)寄存器 數(shù)據(jù)寄存器 如何讓 I/O設(shè)備工作？ 進(jìn) 程管理 10問題：CPU如何與設(shè)備控制器進(jìn)行通信？ 這不是普通的內(nèi)存訪問！方法有三種：216。– 適配器的形式通常是印刷電路卡，可以插入到主板的擴(kuò)充槽中；控制器的形式是一組芯片；– 完成設(shè)備與主機(jī)間的連接和通訊。按數(shù)據(jù)組織分類： 塊設(shè)備 ：以數(shù)據(jù)塊作為信息的存儲和傳輸單位，每個(gè)數(shù)據(jù)塊都有一個(gè)地址，數(shù)據(jù)塊之間的讀寫操作是相互獨(dú)立的，如磁盤； 字符設(shè)備 ：以字符作為信息存儲和傳輸單位，數(shù)據(jù)即字符流，無定位無尋址，如鼠標(biāo)； 進(jìn) 程管理 6 有了 I/O設(shè)備，是否就能完成 I/O功能呢？ 進(jìn) 程管理
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