設(shè)備管理(ppt87)-設(shè)備處理-設(shè)備管理-文庫吧資料
2024-08-25 13:17本頁面
【正文】 間 ， 用作緩沖區(qū) 單緩沖 雙緩沖 緩沖池：多個緩沖區(qū)連接起來統(tǒng)一管理 ， 構(gòu)成緩沖池 ， 池中設(shè)置了多個可供若干進(jìn)程共享的緩沖區(qū) ， 避免內(nèi)存的大量消耗 。 CPU提供 被讀取塊磁盤地址 目標(biāo)存儲地址 待讀取字節(jié)數(shù) 整塊數(shù)據(jù)讀進(jìn)緩沖區(qū) 核準(zhǔn)校驗(yàn) DMA工作示例 （以硬盤為例） 03:52 DMA工作原理 ? 存放輸入數(shù)據(jù)的內(nèi)存起始地址、要傳送的字節(jié)數(shù) 送入 DMA控制器的內(nèi)存地址寄存器和傳送字節(jié)計(jì)數(shù)器 中斷允許位和啟動位置成 1，啟動設(shè)備 ? 發(fā)出傳輸要求的進(jìn)程進(jìn)入等待狀態(tài) 執(zhí)行指令被暫時(shí)掛起，進(jìn)程調(diào)度其他進(jìn)程占據(jù) CPU ? 輸入設(shè)備不斷竊取 CPU工作周期，數(shù)據(jù)不斷寫入內(nèi)存 ? 傳送完畢，發(fā)出中斷信號 ? CPU接到中斷信號轉(zhuǎn)入中斷處理程序處理 ? 中斷處理結(jié)束， CPU返回原進(jìn)程或切換到新的進(jìn)程 03:52 緩沖技術(shù) 1. 緩沖 （ Buffer） 技術(shù)的引入 凡是 數(shù)據(jù)到達(dá) 和 離去 速度不匹配的地方均可采用緩沖技術(shù) 。 ? 中斷方式的數(shù)據(jù)傳送是由 CPU控制完成的； 而 DMA方式則是在 DMA控制器的控制下不經(jīng)過 CPU控制完成的 。 03:52 Spooling系統(tǒng)主要功能 ? 將輸入設(shè)備上的信息寫到輔存輸入井上； ? 系統(tǒng)或用戶程序從輸入井中讀信息； ? 系統(tǒng)或用戶程序?qū)?shù)據(jù)寫到輸出井中 ? 將從輸出井中數(shù)據(jù)交給慢速輸出設(shè)備。 當(dāng)系統(tǒng)引入多道程序技術(shù)后，完全可以用其中的一道程序模擬脫機(jī)輸入時(shí)的外圍控制機(jī)功能，把低速 I/O設(shè)備上的數(shù)據(jù)傳送到高速磁盤上；再用其中的另一道程序模擬脫機(jī)輸出時(shí)的外圍控制機(jī)功能，把數(shù)據(jù)從磁盤傳送到低速輸出設(shè)備上。 一個通道可連接多個控制器 ， 一個控制器可連接多個設(shè)備 ， 形成樹形交叉連接 。 它先為一臺設(shè)備執(zhí)行一條通道指令 ， 然后自動轉(zhuǎn)接 ， 為另一臺設(shè)備執(zhí)行一條通道指令 主要連接高速設(shè)備 執(zhí)行通道程序 ， 向控制器發(fā)出命令 ， 并具有向CPU發(fā)中斷信號的功能 。 03:52 2)選擇通道 選擇通道是以成組方式工作的 ， 即每次傳送一批數(shù)據(jù) ， 故傳送速度很高 。 如打印機(jī) ， 終端 。 03:52 3. 分類 1) 字節(jié)多路通道 字節(jié)多路通道以字節(jié)為單位傳輸信息 ， 它可以分時(shí)地執(zhí)行多個通道程序 。 03:52 寄存器 03:52 CPU向控制器發(fā)出啟動 DMA通知和有關(guān)參數(shù) 控制器向內(nèi)存發(fā)出詢問請求 訪問內(nèi)存（讀、寫） 計(jì)數(shù)器減 1 發(fā)中斷 N Y DMA的實(shí)現(xiàn)流程 結(jié)束否 03:52 設(shè)備有關(guān)技術(shù) 通道技術(shù) ：通道是獨(dú)立于 CPU的專門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入 /輸出傳輸工作的處理機(jī) ， 對外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理 ， 代替 CPU對輸入 /輸出操作進(jìn)行控制 ， 從而使輸入 /輸出操作可與 CPU并行操作 。 然后 ， DMA硬件自動地把傳送字節(jié)計(jì)數(shù)器減 1， 把存儲器地址寄存器加 1， 并恢復(fù) CPU對內(nèi)存的控制權(quán) ， DMA控制器對每一個傳送的數(shù)據(jù)重復(fù)上述過程 ， 直到傳送字節(jié)計(jì)數(shù)器為 “ 0”時(shí) ， 向 CPU產(chǎn)生一個中斷信號 。 操作由 DMA硬件直接完成 。 在一個確定的連接模式下 ， 從 I/O設(shè)備到 CPU間的所有連接成分構(gòu)成了一條 I/O路徑 （ I/O鏈 ） 將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng) （ CPU、 內(nèi)存 、外設(shè)等 ） 相互連接 ， 且連接是共享的線路 。 控制器和設(shè)備之間的接口是一個標(biāo)準(zhǔn)接口 ， 它符合 ANSI、 IEEE或 ISO這樣的國際標(biāo)準(zhǔn) 。 在小型和微型機(jī)中 ， 它常采用印刷電路卡插入計(jì)算機(jī)中 。 03:52 03:52 （ 1） 用戶進(jìn)程層執(zhí)行輸入輸出系統(tǒng)調(diào)用 ， 對 I／ O數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化 ， 為假脫機(jī)輸入／輸出作準(zhǔn)備 （ 2） 獨(dú)立于設(shè)備的軟件實(shí)現(xiàn)設(shè)備的命名 、 設(shè)備的保護(hù) 、 成塊處理 、 緩沖技術(shù)和設(shè)備分配 （ 3） 設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)置設(shè)備寄存器 、 檢查設(shè)備的執(zhí)行狀態(tài) （ 4） 中斷處理程序負(fù)責(zé) I／ O完成時(shí) ， 喚醒設(shè)備驅(qū)動程序進(jìn)程 ， 進(jìn)行中斷處理 （ 5） 硬件層實(shí)現(xiàn)物理 I／ O的操作 03:52 I/O系統(tǒng) 硬件 設(shè)備組成 I/O設(shè)備一般由機(jī)械和電子兩部分組成 ， 把這兩部分分開處理 ， 以提供更加模塊化 ， 更加通用的設(shè)計(jì) 。 系統(tǒng)調(diào)用 ， 包括I/O系統(tǒng)調(diào)用 ， 通常由庫過程實(shí)現(xiàn) 。 這樣 ， 較高層的軟件只與抽象設(shè)備打交道 ， 獨(dú)立于物理扇區(qū)的尺寸而使用等長的邏輯塊 。 向較高層軟件掩蓋這一事實(shí)并提供大小統(tǒng)一的塊尺寸 ， 這正是設(shè)備獨(dú)立軟件的一個任務(wù) 。 獨(dú)立于設(shè)備的軟件負(fù)責(zé)把設(shè)備的符號名映射到正確的設(shè)備驅(qū)動上 。 03:52 03:52 有設(shè)備都需要的功能 ， 并且向用戶級軟件提供一個統(tǒng)一的接口 。 03:52 與設(shè)備無關(guān)的軟件 雖然 I/O軟件中一部分是設(shè)備專用的 ，但大部分軟件是與設(shè)備無關(guān)的 。 03:52 出錯處理是 I/O軟件的 另一個目標(biāo) 。 與設(shè)備獨(dú)立性密切相關(guān)的是統(tǒng)一命名 這一目標(biāo) 。 03:52 I/O軟件的目標(biāo) 在設(shè)計(jì) I/O軟件時(shí)的一個關(guān)鍵概念是設(shè)備獨(dú)立性 。 I/O控制功能 ： ? 解釋用戶的 I/O系統(tǒng)調(diào)用； ? 設(shè)備驅(qū)動； ? 中斷處理。 03:52 用戶在編制程序時(shí) ， 使用邏輯設(shè)備名 ，由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從邏輯設(shè)備到物理設(shè)備（ 實(shí)際設(shè)備 ） 的轉(zhuǎn)換 用戶能獨(dú)立于具體物理設(shè)備而方便的使用設(shè)備 03:52 I/O技術(shù) I/O控制方式 ：程序 I/O方式、中斷方式、通道方式、 DMA方式。 ? 并行性 ? 均衡性 （ 使設(shè)備充分忙碌 ） 03:52 ， 當(dāng)多個進(jìn)程競爭使用設(shè)備時(shí) ， 按一定策略分配和管理各種設(shè)備 ， 使系統(tǒng)能有條不紊地工作 。 目的：將慢速的獨(dú)占設(shè)備改造成多個用戶可共享的設(shè)備 ， 提高設(shè)備的利用率 （
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