Bài giảng Hệ điều hành: Chương 5 - Phạm Đăng Hải

Chia sẻ: Luong My | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:45

0
82
lượt xem
30
download

Bài giảng Hệ điều hành: Chương 5 - Phạm Đăng Hải

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 5 Quản lý vào ra thuộc bài giảng hệ điều hành, có cấu trúc nội dung được chia làm 3 phần: Phần 1 Nguyên tắc quản lý chung, phần 2 Dịch vụ vào ra của hệ thống, phần 3 Hệ thống vào ra đĩa. Cùng tham khảo chương học này để nắm nội dung kiến thức cụ thể hơn.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hệ điều hành: Chương 5 - Phạm Đăng Hải

  1. H đi u hành H ĐI U HÀNH Ph m Đăng H i haipd-fit@mail.hut.edu.vn B môn Khoa h c Máy tính Vi n Công ngh Thông tin & Truy n Thông Ngày 10 tháng 5 năm 2012 1 / 43
  2. Chương 5: Qu n lý vào ra Chương 5 Qu n lý vào ra 2 / 43
  3. (Ngu n: internet)
  4. Chương 5: Qu n lý vào ra 1 Nguyên t c qu n lý chung 2 D ch v vào ra c a h th ng 3 H th ng vào ra đĩa 4 / 43
  5. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung N i dung chính 1 Nguyên t c qu n lý chung 2 D ch v vào ra c a h th ng 3 H th ng vào ra đĩa 5 / 43
  6. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung 1.1 Gi i thi u 1 Nguyên t c qu n lý chung Gi i thi u Ng t và x lý ng t 6 / 43
  7. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung 1.1 Gi i thi u Thi t b vào ra Đa d ng, nhi u lo i thi t b , m i lo i có nhi u ki u khác nhau Quan đi m k thu t: là các thi t b v i b VXL, motor, các linh ki n khác Quan đi m l p trình: Giao di n như ph n m m đ nh n l nh, th c hi n và tr k t qu v Phân lo i thi t b ngo i vi Thi t b kh i (Đĩa t , băng t ) Thông tin đư c lưu tr có kích thư c c đ nh và đ a ch riêng Có th đ c ghi m t kh i đ c l p v i kh i khác T n t i thao tác đ nh v thông tin (seek) Thi t b ký t (Máy in, Bàn phím, chu t,..) Ch p nh n lu ng ký t , không có c u trúc kh i Không có thao tác đ nh v thông tin Lo i khác: Đ ng h 7 / 43
  8. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung 1.1 Gi i thi u Thi t b đi u khi n I Thi t b ngo i vi (Tbnv ) đa d ng và nhi u lo i CPU không bi t h t ⇒ Không t n t i tín hi u riêng cho t ng thi t b Processor không đi u khi n tr c ti p thi t b TBNV đư c n i v i h th ng qua thi t b đi u khi n (D.C Device controller -B đi u khi n thi t b ) Các m ch đi n t đư c c m trên các khe c m (slot) c a mainboard máy tính M i thi t b đi u khi n có th đi u khi n đư c 1,2,4,.. thi t b ngo i vi Tùy theo s gi c c m có trên TBĐK N u giao di n đi u khi n chu n (ANSI, IEEE, ISO,...) có th n i t i nhi u thi t b khác M i TBDK có các thanh ghi riêng đ làm vi c v i CPU Dùng các không gian đ a ch đ c bi t cho các thanh ghi: c ng vào ra 8 / 43
  9. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung 1.1 Gi i thi u Thi t b đi u khi n II 9 / 43
  10. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung 1.1 Gi i thi u Thi t b đi u khi n III Giao di n TBĐK và TBNV: Giao di n m c r t th p Sector = 512bytes = 4096bits B đi u khi n đĩa ph i đ c/ghi các bit và nhóm l i thành các sector HĐH ch làm vi c v i các TBĐK Thông qua các thanh ghi đi u khi n c a thi t b Các câu l nh và tham s s đư c đưa vào các thanh ghi đi u khi n Khi 1 l nh đư c b đi u khi n ch p nh n, CPU s đ cho b đi u khi n ho t đ ng m t mình và nó quay sang làm công vi c khác Khi l nh th c hi n xong, b đi u khi n s báo cho CPU b ng tín hi u ng t CPU s l y KQ và tr ng thái thi t b thông qua các thanh ghi đi u khi n 10 / 43
  11. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung 1.1 Gi i thi u Trình đi u khi n thi t b (Device driver) Là đo n mã trong nhân c a h th ng cho phép tương tác tr c ti p v i ph n c ng thi t b Cung c p m t giao di n chu n cho các thi t b vào ra khác nhau Các trình đi u khi n thi t b thư ng đư c chia làm 2 m c M c cao : Đư c truy nh p qua các l i g i h th ng Cài đ t t p l i g i chu n như open(), close(), read(), write()... Là giao di n c a nhân HĐH v i trình đi u khi n Lu ng m c cao kh i đ ng thi t b th c hi n vào/ra và sau đó đ t lu ng đi u khi n t m ngh M c th p: Đư c th c hi n như m t th t c ng t Đ c d li u đ u vào, ho c đưa kh i d li u ti p theo ra ngoài Đánh th c lu ng t m ngh m c trên khi vào/ra k t thúc 11 / 43
  12. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung 1.1 Gi i thi u Chu kỳ c a m t yêu c u vào ra 12 / 43
  13. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung 1.1 Gi i thi u Giao ti p thi t b ngo i vi v i h đi u hành Sau khi h đi u hành g i yêu c u ra tbnv, HĐH c n ph i bi t Thi t b ngo i vi hoàn thành yêu c u vào ra Thi t b ngo i vi g p l i Có th th c hi n theo 2 phương pháp Ng t và thăm dò 13 / 43
  14. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung 1.1 Gi i thi u Giao ti p thi t b ngo i vi v i h đi u hành Sau khi h đi u hành g i yêu c u ra tbnv, HĐH c n ph i bi t Thi t b ngo i vi hoàn thành yêu c u vào ra Thi t b ngo i vi g p l i Có th th c hi n theo 2 phương pháp Ng t và thăm dò Ng t (I/O interrupts) Tbnv phát sinh ra m t tín hi u ng t đ báo cho CPU bi t IRQ: Đư ng d n v t lý đ n b qu n lý ng t Ánh x các tín hi u IRQ thành các vector ng t G i t i chương trình x lý ng t Thăm dò (pooling) HĐH chu kỳ ki m tra thanh ghi tr ng thái c a thi t b Lãng phí chu kỳ thăm dò n u thao tác vào ra không thư ng xuyên 13 / 43
  15. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung 1.1 Gi i thi u Giao ti p thi t b ngo i vi v i h đi u hành Sau khi h đi u hành g i yêu c u ra tbnv, HĐH c n ph i bi t Thi t b ngo i vi hoàn thành yêu c u vào ra Thi t b ngo i vi g p l i Có th th c hi n theo 2 phương pháp Ng t và thăm dò Ng t (I/O interrupts) Tbnv phát sinh ra m t tín hi u ng t đ báo cho CPU bi t IRQ: Đư ng d n v t lý đ n b qu n lý ng t Ánh x các tín hi u IRQ thành các vector ng t G i t i chương trình x lý ng t Thăm dò (pooling) HĐH chu kỳ ki m tra thanh ghi tr ng thái c a thi t b Lãng phí chu kỳ thăm dò n u thao tác vào ra không thư ng xuyên Các thi t b hi n th i có th k t h p c 2 phương pháp (VD Các thi t b m ng băng thông cao) Ng t khi gói tin đ u tiên t i Thăm dò v i các gói tin ti p theo cho t i khi vùng đ m r ng 13 / 43
  16. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung 1.2 Ng t và x lý ng t 1 Nguyên t c qu n lý chung Gi i thi u Ng t và x lý ng t 14 / 43
  17. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung 1.2 Ng t và x lý ng t Khái ni m ng t Ng t là phương ti n đ cho các thiets b khác trong h th ng báo cho processor bi t tr ng thái c a nó Ng t là hi n tư ng d ng đ t xu t chương trình đ chuy n sang th c hi n chương trình khác ng v i m t s ki n nào đó x y ra Ng t >< chương trình con !? 15 / 43
  18. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung 1.2 Ng t và x lý ng t Phân lo i ng t Theo ngu n g c Ng t bên trong Ng t bên ngoài Theo thi t b Ng t c ng Ng t m m Theo kh năng qu n lý Ng t che đư c Ng t không che đư c Theo th i đi m ng t Yêu c u Báo cáo 16 / 43
  19. Chương 5: Qu n lý vào ra 1. Nguyên t c qu n lý chung 1.2 Ng t và x lý ng t X lý ng t 1 Ghi nh n đ c trưng s ki n gây ng t vào ô nh c đ nh 2 Ghi nh n tr ng thái c a ti n trình b ng t 3 Chuy n đ a ch c a chương trình x lý ng t vào thanh ghi con tr l nh S d ng b ng vector ng t 4 Th c hi n chương trình x lý ng t 5 Khôi ph c l i ti n trình b ng t 17 / 43
  20. Chương 5: Qu n lý vào ra 2. D ch v vào ra c a h th ng N i dung chính 1 Nguyên t c qu n lý chung 2 D ch v vào ra c a h th ng 3 H th ng vào ra đĩa 18 / 43
Đồng bộ tài khoản