軟件技術(shù)基礎-os設備管理課件-文庫吧資料
2025-02-13 18:04本頁面
【正文】 序hinsoutsinhout … … …inqemqoutqputbuf（ inq， hin）putbuf（ emq， sout）getbuf（ inq）getbuf（ emq）putbuf（ emq， sin）getbuf（ outq）getbuf（ emq）putbuf（ outq， hout）提取輸入提取輸出收容輸入收容輸出典型的 緩沖池管理收容輸入（ ）（ ， ）提取輸入（ ）（ ， ）按一定算法進行設備分配 包括設備、設備控制器及通道保證 ： “有 ”—— 用戶能得到設備使用權(quán)。 ? 調(diào)用過程 putbuf（ emq， sin），釋放工作 緩沖區(qū) sin，并插入 空緩沖隊列尾。2. 緩沖池管理方式（ 2）提取輸入 ? 當需要處理輸入數(shù)據(jù)時，計算進程調(diào)用 getbuf（ inq），從滿輸入緩沖區(qū)隊列（ inq）的隊首取出一緩沖區(qū) — 提取輸入的工作緩沖區(qū)（ sin）。 ? 從設備輸入數(shù)據(jù)到 hin。每個緩沖區(qū)又分為緩沖區(qū)首部和緩沖體。現(xiàn)行操作系統(tǒng)大都采用此結(jié)構(gòu)。二、緩沖區(qū)的組織設備以速率 V向緩沖輸入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)滿后 CPU以速率 W讀出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)處理完后再由設備輸入數(shù)據(jù)接收解決了速率匹配問題速度 1速度 2設備 CPU同時提高 CPU與設備間的并行度 一般是建立兩個大小相等的 緩沖區(qū)，設備交替對兩個緩沖區(qū)輸入數(shù)據(jù)，操作系統(tǒng)也交替地從兩個緩沖區(qū)移出數(shù)據(jù)送用戶進程區(qū)。只能緩解速度匹配的問題。減少 CPU在設備數(shù)據(jù)傳輸期的干預 一．為什么引入緩沖技術(shù) 緩沖技術(shù)的 基本思想 ： 在內(nèi)存中開辟一個或多個專用區(qū)域（緩沖區(qū)），作為CPU 與 I/O設備間信息的集散地。2．減少 CPU中斷響應次數(shù)，放寬響應時間。通道利用率低，傳輸速度快。按字節(jié)傳送 。? 數(shù)據(jù)傳送結(jié)束， I/O控制器向 CPU 發(fā)出中斷請求命令。? 執(zhí)行 通道指令 CCW ， 向設備控制器發(fā)出 I/O操作命令。 其指令稱為通道控 制字（ CCW），由 CCW編制的通道程序，獨立執(zhí) 行 I/O任務。DMA與通道方式的異同 ： 相同： 以內(nèi)存為中心，實現(xiàn)設備與內(nèi)存之間直接交換數(shù)據(jù) 的控制方式。通道 是一個獨立于 CPU的專門控制 I/O工作的簡單的 處理機，它控制設備與內(nèi)存直接進行數(shù)據(jù)交換。通過中斷處理程序可能喚醒等待數(shù)據(jù)的進程減少 CPU在數(shù)據(jù)傳遞過程中的干預中斷控制方式與 DMA方式CPU 總線I/O設備設備內(nèi)存內(nèi)存中斷中斷CPUI/O設備設備內(nèi)存內(nèi)存DMA通知已通知已傳輸完畢傳輸完畢（ 4）通道控制通道通過執(zhí)行通道程序并行完成一系列輸入輸出過程進一步減少 CPU對輸入輸出過程的干預。接收從 CPU發(fā)來的 I/O命令、控制信息、 設備狀態(tài)。 DC — 傳送字（節(jié)）數(shù)寄存器。 DR — 數(shù)據(jù)寄存器，暫時存放設備 — 內(nèi)存間傳送的信息。DMA方式的基本思想（ 1）以數(shù)據(jù)塊為單位進行數(shù)據(jù)傳送。減少中斷次數(shù)。缺點：（ 3） DMA方式 中斷控制方式一般以字節(jié)為單位產(chǎn)生中斷，每個字節(jié)在中斷處理程序中，讀入到 CPU的寄存器中。常用的 I/O控制方式（ 1）程序 I/O方式接收到 CPU發(fā)來的 start指令準備接收和發(fā)送數(shù)據(jù)準備準備完畢？標志觸發(fā)器置 “Done”設備是否等待 CPU來的下條指令向設備發(fā) start指令設備標志觸發(fā)器置為 “Done”？等待執(zhí)行下條指令開始數(shù)據(jù)傳輸CPU否是（ 2）中斷控制方式結(jié)合進程調(diào)度機制，實現(xiàn)讓權(quán)等待進程利用中斷實現(xiàn)輸入、輸出
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