設(shè)備管理(ppt87)-設(shè)備處理-設(shè)備管理-在線(xiàn)瀏覽
2024-10-20 13:17本頁(yè)面
【正文】 03:52 03:52 03:52 數(shù)據(jù)在內(nèi)存與 I/O設(shè)備間的直接成塊傳送 。 如下圖所示： 當(dāng) DMA硬件控制磁盤(pán)與存儲(chǔ)器之間進(jìn)行信息交換時(shí) ， 每當(dāng)磁盤(pán)把一個(gè)數(shù)據(jù)讀入控制器的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)時(shí) ， DMA控制器取代 CPU， 接管地址總線(xiàn)的控制權(quán) ， 并按照 DMA控制器中的存儲(chǔ)器地址寄存器內(nèi)容把數(shù)據(jù)送入相應(yīng)的內(nèi)存單元中 。 當(dāng)操作系統(tǒng)接管 CPU控制權(quán)時(shí) ， 再無(wú)需做塊復(fù)制的工作了 。 通道相當(dāng)于一個(gè)功能簡(jiǎn)單的處理機(jī) ， 包含通道指令 （ 空操作 ， 讀操作 ， 寫(xiě)操作 ， 控制 ， 轉(zhuǎn)移操作 ） ， 并可執(zhí)行用這些指令編寫(xiě)的通道程序 。 當(dāng)一個(gè)通道程序控制某臺(tái)設(shè)備傳送一個(gè)字節(jié)后 ， 通道硬件就控制轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一個(gè)通道程序 ， 控制另一臺(tái)設(shè)備傳送信息 主要連接以字節(jié)為單位的低速 I/O設(shè)備 。 為了使 CPU從 I/O事務(wù)中解脫出來(lái) ， 同時(shí)為了提高 CPU與設(shè)備 ， 設(shè)備與設(shè)備之間的并行工作能力 。 選擇通道在一段時(shí)間內(nèi)只能執(zhí)行一個(gè)通道程序 ， 只允許一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 當(dāng)這臺(tái)設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸完成后 ， 再選擇與通道連接的另一臺(tái)設(shè)備 ， 執(zhí)行它的相應(yīng)的通道程序 主要連接磁盤(pán) ， 磁帶等高速 I/O設(shè)備 03:52 3)成組多路通道 它結(jié)合了選擇通道傳送速度高和字節(jié)多路通道能進(jìn)行分時(shí)并行操作的優(yōu)點(diǎn) 。 一旦 CPU發(fā)出指令 ，啟動(dòng)通道 ， 則通道獨(dú)立于 CPU工作 。 03:52 03:52 交叉連接 03:52 Spooling技術(shù) Spooling（ Simultaneaus Periphernal Operating OnLine）技術(shù)是以通道為基礎(chǔ)，在操作系統(tǒng)的配合下，實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)情況下輸入、輸出外圍操作同時(shí)進(jìn)行，也稱(chēng)為假脫機(jī)操作。這樣就緩和了 CPU的高速性與 I/O的低速之間的矛盾 。 03:52 DMA 技術(shù) DMA (direct memory access)方式與中斷方式的主要區(qū)別 ? 中斷方式是在數(shù)據(jù)緩沖寄存區(qū)滿(mǎn)后 ， 發(fā)中斷請(qǐng)求 ， CPU進(jìn)行中斷處理； DMA方式則是在所要求傳送的數(shù)據(jù)塊全部傳送結(jié)束時(shí)要求 CPU進(jìn)行中斷處理 ， 大大減少了 CPU進(jìn)行中斷處理的次數(shù) 。 03:52 控制器按照指定存儲(chǔ)器地址，把第一個(gè)字節(jié)送入主存， 然后，按指定字節(jié)數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送， 每當(dāng)傳送一個(gè)字節(jié)后，字節(jié)計(jì)數(shù)器值減 1，直到字節(jié)計(jì)數(shù)器等于 0 此時(shí)，控制器引發(fā)中斷，通知操作系統(tǒng)，操作完成。 在操作系統(tǒng)中采用緩沖是為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的 I/O操作 ， 以緩解 CPU與外部設(shè)備之間速度不匹配的矛盾 ， 提高資源利用率 。 03:52 ? 在計(jì)算機(jī)中 ， 為了減少 CPU的等待時(shí)間 ， 必須提高系統(tǒng)主存儲(chǔ)器的響應(yīng)速度 ? 為此使用了高速緩存 ， 用來(lái)存儲(chǔ) CPU常用的代碼和數(shù)據(jù)信息 在主存和 CPU通用寄存器之間設(shè)置一個(gè)高速的容量相對(duì)較小的存儲(chǔ)器 ， 把正在執(zhí)行的指令地址附近的一部分指令或數(shù)據(jù)從主存調(diào)入這個(gè)存儲(chǔ)器 ， 供 CPU在一段時(shí)間內(nèi)使用 。 03:52 高速緩沖空間與主存空間在一定范圍內(nèi)保持適當(dāng)比例的映射關(guān)系，一般規(guī)定高速緩沖與內(nèi)存的空間比為 4： 1000，即 128kB 高速緩沖可映射 32MB內(nèi)存， 256kB 高速緩沖可映射 64MB內(nèi)存。 ? 存貯空間不同 前者使用內(nèi)存 ， 后者使用外存 。 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種子系統(tǒng) ， 如 CPU、 內(nèi)存 、I/O設(shè)備等之間 ， 構(gòu)建公用的信號(hào)或數(shù)據(jù)傳輸通道 ， 這種可共享連接的傳輸通道稱(chēng)為總線(xiàn) 。 ? 沖破了計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的兩個(gè)歷史局限性： （ 1） 由于 I/O設(shè)備的接口標(biāo)準(zhǔn)的不一致和有限的接口數(shù)量已無(wú)法滿(mǎn)足各種應(yīng)用迫切需要； （ 2） 傳統(tǒng)的 I/O設(shè)備的接口無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與多媒體應(yīng)用的需求 。 03:52 ? USB支持同步數(shù)據(jù)傳輸方式和異步數(shù)據(jù)傳輸方式 ， 其數(shù)據(jù)傳輸率有低速1． 5Mbps和全速 12Mbps兩種 ， 比標(biāo)準(zhǔn)串口快 100倍 ， 比標(biāo)準(zhǔn)并口快 10倍 ? USB可以主動(dòng)為外部設(shè)備提供電源 ， 允許外部設(shè)備快速連接 ， 具有即插即用的功能 ? 允許外部設(shè)備的熱插拔 4. SCSI接口技術(shù) SCSI（ Small Computer System Interface）即小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口。 不需要 進(jìn)行任何設(shè)置操作 。 因此在系統(tǒng)中要正確地對(duì)它們進(jìn)行配置和資源匹配；當(dāng)設(shè)備撤除 、 添置和進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)時(shí) ， 配置過(guò)程往往是一個(gè)困難的過(guò)程 。 03:52 設(shè)備處理 設(shè)備分配與回收 當(dāng)某進(jìn)程向系統(tǒng)提出 I/O請(qǐng)求時(shí) ， 設(shè)備分配程序按一定策略分配設(shè)備 、 控制器和通道 ， 形成一條數(shù)據(jù)傳輸通路 ， 以供主機(jī)和設(shè)備間信息交換 。 03:52 1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： ? 設(shè)備控制表 DCT 主要內(nèi)容：設(shè)備類(lèi)型 、 設(shè)備標(biāo)識(shí)符 、 設(shè)備狀態(tài) 、 指向控制器表指針 、 重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)或時(shí)間 、 等待隊(duì)列的隊(duì)首指針 、I/O程序地址等 。 表目 1 設(shè)備類(lèi)型 設(shè)備標(biāo)識(shí)符 進(jìn)程標(biāo)識(shí)符 DCT 驅(qū)動(dòng)程序入口 根據(jù)用戶(hù)請(qǐng)求的 I/O設(shè)備的邏輯名 ， 查找邏輯設(shè)備和物理設(shè)備的映射表；以物理設(shè)備為索引 ， 查找 SDT， 找到該設(shè)備所連接的 DCT；繼續(xù)查找與該設(shè)備連接的COCT和 CHCT， 就找到了一條通路 。 因此 ， 要有一套合理的分配原則 。 優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單 ， 不會(huì)死鎖 。 動(dòng)態(tài)分配 — 在進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程中 ， 當(dāng)用戶(hù)提出設(shè)備要求時(shí) ， 進(jìn)行分配 ， 一旦停止使用立即收回 。 03:52 2) 共享設(shè)備分配 在作業(yè)調(diào)度時(shí)僅作出靜態(tài)決定 ， 進(jìn)程執(zhí)行時(shí) ， 才進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配 ， 即將 I/O請(qǐng)求形成 I/O請(qǐng)求塊并按一定的原則加入到設(shè)備等待隊(duì)列 。 任務(wù)主要負(fù)責(zé)接收和分析從設(shè)備分配轉(zhuǎn)來(lái)的信息 ， 并根據(jù)設(shè)備分配的結(jié)果 ， 結(jié)合具體物理設(shè)備特性完成以下具體工作： 03:52 (1) 預(yù)置設(shè)備的初始狀態(tài) (2) 根據(jù)請(qǐng)求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量 ， 組織 I/O緩
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