[工學(xué)]os_20_設(shè)備管理與io-文庫吧資料
2024-10-24 23:41本頁面
【正文】 對(duì)于輸入進(jìn)程來說，已向當(dāng)前空緩沖區(qū)輸入完數(shù)據(jù)，應(yīng)釋放并將其改成緩沖區(qū) F。同理對(duì)于輸入進(jìn)程是將當(dāng)前 NextE作為工作緩沖區(qū)， NextE指針后移一個(gè)緩沖區(qū)。 通常多個(gè)緩沖的大小相同。 ?現(xiàn)代系統(tǒng)中一般使用多緩沖的循環(huán)緩沖或緩沖池結(jié)構(gòu)。 2021/11/10 21 雙緩沖分析 ： 雙緩沖只是說明設(shè)備之間、 CPU和設(shè)備并行操作簡(jiǎn)單模型，不能用于實(shí)際并行操作，有兩個(gè)原因： ? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中外圍設(shè)備較多，各設(shè)備差異很大，雙緩沖下設(shè)備間完全并行操作很難實(shí)現(xiàn)，可存在并行，但很不完全。 緩沖區(qū) 1： 緩沖區(qū) 2： 設(shè)備輸入 設(shè)備輸出 輸入數(shù)據(jù) 輸出數(shù)據(jù) 輸入數(shù)據(jù) t 輸入數(shù)據(jù) 輸出數(shù)據(jù) T 單緩沖 2021/11/10 20 雙緩沖 解決 兩 臺(tái)外設(shè)之間， I/O與計(jì)算之間并行操作 問題是設(shè)置雙緩沖。這時(shí)輸入與輸出是串行操作的，即輸入一個(gè)塊數(shù)據(jù)時(shí)，輸出等待，反之亦然。 t T=C M 滿 滿 滿 空 結(jié)束 對(duì)于 TC， CT ? 單緩沖 2021/11/10 19 單緩沖下設(shè)備并行問題 : ? 單緩沖屬于臨界資源 ，不允許多個(gè)進(jìn)程同時(shí)對(duì)一個(gè)緩沖區(qū)操作，故 設(shè)備之間不能達(dá)到并行操作 。 假定，連續(xù)輸入 n 塊數(shù)據(jù)， 且 T=C，不考慮 最初輸入和最后的計(jì)算 ，中間任何一塊處理時(shí)間均為：T+M，或 C+M。 ? 無緩沖 ；數(shù)據(jù)直接進(jìn)入用戶區(qū)，一塊處理時(shí)間顯然為： T+C。 緩沖的引入 2021/11/10 16 操作系統(tǒng) 用戶進(jìn)程 I/O設(shè)備 進(jìn)入 進(jìn)入 移動(dòng)到 （ a） 無緩沖 （ b） 單緩沖 （ c） 雙緩沖 I/O設(shè)備 I/O設(shè)備 進(jìn)入 移動(dòng)到 ┇ （ d） 循環(huán)緩沖 I/O設(shè)備 進(jìn)入 移動(dòng)到 緩沖的種類 2021/11/10 17 單緩沖 以 塊傳輸 為例。緩沖區(qū)的設(shè)置也根據(jù)設(shè)備的類型有關(guān) ? 塊設(shè)備的緩沖區(qū)的大小應(yīng)為塊的大??； ? 字符設(shè)備的緩沖區(qū)大小一般以一行大小設(shè)置。 主要討論利用內(nèi)存和軟件實(shí)現(xiàn)的緩沖技術(shù)。 根據(jù) I/O控制方式，緩沖的實(shí)現(xiàn)方法有兩種； ? 一種是采用專用 硬件緩沖器 ，例如 I/O設(shè)備，或控制器中的數(shù)據(jù)緩沖寄存器。 引入緩沖技術(shù)，系統(tǒng)對(duì)設(shè)備讀寫可實(shí)行 “ 提前讀 ”和 “ 延遲寫 ” 方式。既減少了輸出操作和中斷次數(shù)，又提高了傳輸速度。當(dāng)緩沖區(qū)空時(shí)才阻塞進(jìn)程，啟動(dòng)磁帶或磁盤數(shù)據(jù)塊讀入，這就是所謂的 提前讀 。對(duì)于速率為 kb/s 數(shù)據(jù)通信來說，意味著中斷 CPU的頻率也為 。 2021/11/10 10 內(nèi)容綱要 ? 中斷 ? IO緩沖 ? 設(shè)備分配 2021/11/10 11 緩沖的引入 需設(shè)置緩沖區(qū)緩解與外設(shè)速度不匹配 。 ⑥ 退出中斷，恢復(fù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)或調(diào)度新進(jìn)程占據(jù)處理機(jī)。 ⑤ 執(zhí)行中斷處理子程序。 ④ 分析中斷原因，調(diào)用中斷處理子程序。 ② 如果 CPU響應(yīng)中斷，則 CPU關(guān)中斷，使其進(jìn)入不可再次響應(yīng)中斷的狀態(tài)。 2021/11/10 7 軟中斷 ? 特點(diǎn) – 其優(yōu)先級(jí)一般低于系統(tǒng)調(diào)度程序的優(yōu)先級(jí)，可以用來執(zhí)行不十分緊急的任務(wù) ? 用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用、調(diào)試等工作 ? 實(shí)例 – 除法溢出（ /0） – int指令 – 單步調(diào)試中斷 (CPU的狀態(tài)寄存器的某位置 1的時(shí)候，每條指令執(zhí)行后都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)調(diào)試中斷 ) 2021/11/10 8 INTEL i386的中斷向量 ? 0 － 31 : 不可屏蔽中斷 32 － 47 : 可屏蔽中斷 48 － 255 : 軟中斷
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1