北京交通大学2005年操作系统辅导笔记(8)

北京交通大学 /2008-10-04

1) I/O 独立编址

分配给系统中所有端口的地址空间是完全独立的,与内存的地址空间没有关系,主机使用专门的 I/O 指令对端口进行操作。

例子: 8086/8088 ,分配给 I/O 端口的地址空间 64K , 0000H~0FFFFH ,只能用 IN 和 OUT 指令对其进行读写操作

2) 存储映像编址

分配给系统中所有端口的地址空间与内存的地址空间统一编址。

主机把 I/O 端口看作一个存储单元,对 I/O 的读写操作等同于对存储器的操作,不需要专门的 I/O 指令。

三. CH 与 CH 程序

1. 通道: I/O 处理器,能与 CPU 并行操作。

2. CH 指令

读指令、写指令、控制指令。

3.CH 程序: CH 指令的逻辑集合,放于内存的特定区域,由设备驱动程序自动生

4 . CH 程序执行 :

1)

CH 执行:

发完成中断请求

根据请求参数

设备驱动进程组织 CH 程序

I/O 请求

CH 程序把起始地址送 CAW

设备驱动进程自行阻塞

CPU 转去执行其它进程

根据 CAW 从内存取一条 CH 指令

指令送 CCW; CAW 指向下条指令

执行 CCW 中指令 (I/O 操作 )

是最后一条 CH 指令否 ?

中断

对参数进行处理

Y

N

启动 CH


注 : CAW---CH 地址字寄存器 ( 功能相当于 CPU 中的 PC)

CCW---CH 控制字 ( 功能相当于 CPU 中的 IR)

CSW---CH 状态字 ( 功能相当于 CPU 中的 PSW)

四. I/O 控制方式( P151 )

1) 程序 I/O 方式: CPU 忙等待方式(查询方式)。

2) 中断驱动方式: CPU 与外设并行操作,适用于慢速设备。

3) DMA 方式: CPU 与块设备并行操作。

4) I/O CH 方式: CPU 与 CH 并行操作,适用于各类设备。

五. 缓冲管理( P155 )

1. 冲技术的引入

凡是数据到达和离去速度不匹配的地方均可采用缓冲技术。 在操作系统中采用缓冲是为了实现数据的 I/O 操作,以缓解 CPU 与外部设备之间速度不匹配的矛盾、减少了 I/O 设备对处理器的中断请求次数、简化了中断机制、提高资源利用率。


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