第4章-講稿ppt4 2 2 io軟件的實(shí)現(xiàn)

1、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)4 設(shè)備管理 4.2 設(shè)備管理軟件4.2.2 I/O軟件的實(shí)現(xiàn)I/O中斷處理程序 位于OS底層，與硬件設(shè)備密切相關(guān)， 與系統(tǒng)其余部分盡可能少地發(fā)生聯(lián)系 進(jìn)程請求I/O操作時(shí)，通常被掛起 數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后產(chǎn)生I/O中斷 CPU響應(yīng)請求并轉(zhuǎn)入中斷處理程序I/O中斷處理程序的功能 檢查設(shè)備狀態(tài)寄存器，判斷中斷原因， 根據(jù)I/O操作完成情況進(jìn)行相應(yīng)處理 如果數(shù)據(jù)傳輸有錯(cuò)，向上層軟件報(bào)告設(shè)備的出錯(cuò)信息，實(shí)施重新執(zhí)行 如果正常結(jié)束，喚醒等待傳輸?shù)倪M(jìn)程， 使其轉(zhuǎn)換為就緒態(tài) 如果有等待傳輸?shù)腎/O命令，關(guān)軟件啟動(dòng)下一個(gè)I/O請求相設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 包括與設(shè)備密切相關(guān)的所有代碼 從獨(dú)立于設(shè)備的軟件中接收

2、I/O請求 把用戶提交的邏輯I/O請求轉(zhuǎn)化為物理I/O操作的啟動(dòng)和執(zhí)行 監(jiān)督設(shè)備是否正確執(zhí)行，訪問數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，進(jìn)行必要的糾錯(cuò)處理設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能 設(shè)備初始化：在設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，預(yù)置設(shè)備、控制器以及通道狀態(tài) 執(zhí)行設(shè)備驅(qū)動(dòng)例程：負(fù)責(zé)啟動(dòng)設(shè)備， 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；對于通道，還負(fù)責(zé)組織通道程序，啟動(dòng)通道工作 執(zhí)行與設(shè)備相關(guān)的具體中斷處理：負(fù)責(zé)處理設(shè)備、控制器及通道所發(fā)出的各種具體中斷設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的層次 每個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序原則只處理一種設(shè)備， 或者一類緊密相關(guān)的設(shè)備 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序可以分層實(shí)現(xiàn) 高層/處理類設(shè)備，低層/處理具體設(shè)備 系統(tǒng)建立棧，接到I/O請求時(shí)先調(diào)用棧頂?shù)尿?qū)動(dòng)程序，然后繼續(xù)向下調(diào)用低層驅(qū)動(dòng)程序，直至所有物理操作被處理 這一方式使設(shè)備驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)清晰、便于移植，但會(huì)增加一部分系統(tǒng)開銷獨(dú)立于設(shè)備的I/O軟件 執(zhí)行適用于所有設(shè)備的常用I/O功能，并向用戶層軟件提供一致性接口；包括： 設(shè)備命名：通過路徑名尋址設(shè)備 設(shè)備保護(hù)：用戶是否有權(quán)訪問設(shè)備 提供與設(shè)備無關(guān)的數(shù)據(jù)單位：字符/塊 緩沖技術(shù)：調(diào)整CPU與I/O速度不匹配 分配和狀態(tài)跟蹤：分配設(shè)備 錯(cuò)誤處理/報(bào)告：驅(qū)動(dòng)無法處理的錯(cuò)誤用戶空間的I/O軟件 庫函數(shù)：一部分I/O軟件可以使用庫函數(shù)實(shí)現(xiàn)，放在操作系統(tǒng)