tailieunhanh - Bài giảng Nguyên lý hệ điều hành (Bài giảng tuần 9) - Nguyễn Hải Châu

Trong bài giảng này cung cấp cho người học các kiến thức về hệ vào/ra trong hệ điều hành. Các nội dung chính được trình bày trong bài giảng gồm có: Phần cứng, giao diện vào/ra với ứng dụng, hệ vào/ra của nhân, chuyển yêu cầu vào/ra thành thao tác phần cứng, streams, các vấn đề về hiệu năng. Mời các bạn tham khảo. | Nguyên lý hệ điều hành Nguyễn Hải Châu Khoa Công nghệ Thông tin Trường Đại học Công nghệ 1 Hệ vào ra Phần cứng Giao diện vào ra với ứng dụng Hệ vào ra của nhân Chuyển yêu cầu vào ra thành thao tác phần cứng Streams Các vấn đề về hiệu năng 2 Phần cứng vào ra Có rất nhiều loại thiết bị vào ra Các khái niệm chung Port cổng vào ra Bus Controller Các vi lệnh điều khiển thiết bị vào ra Thiết bị vào ra có địa chỉ được sử dụng bởi Các lệnh vào ra trực tiếp Vào ra thông qua ánh xạ bộ nhớ 3 Một số địa chỉ vào ra của PC Polling Xác định trạng thái của thiết bị command-ready lệnh sẵn sàng busy bận Error lỗi Thực hiện vòng lặp chờ bận để chờ vào ra với thiết bị 1 Interrupts ngắt Thiết bị vào ra kích hoạt đường yêu cầu ngắt CPU Bộ thao tác ngắt nhận ngắt CPU có thể bỏ qua hoặc làm trễ việc xử lý một số ngắt Vector ngắt giúp CPU tìm được hàm xử lý ngắt Dựa trên độ ưu tiến Một số ngắt là không che được unmaskable Cơ chế ngắt có thể dùng cho exceptions Bảng vector ngắt của BXL Intel Chu kỳ vào ra với ngắt Truy cập bộ nhớ trực tiếp Thuật ngữ Direct memory access DMA Được sử dụng để tránh lập trình vào ra với dung lượng dữ liệu lớn Phần cứng cần có Bộ điều khiển DMA CPU truyền dữ liệu trực tiếp giữa bộ nhớ và thiết bị vào ra 10 Quá trình 6 bước thực hiện vào ra theo DMA Giao diện vào ra với ứng dụng Các hàm hệ thống vào ra của một thiết bị được đóng gói trong các class chung Tầng điều khiển thiết bị device-driver layer che đi sự khác biệt giữa các bộ điều khiển vào ra Có nhiều loại thiết bị căn cứ theo các tiêu chí Character-stream block Sequential random-access Sharable dedicated Speed of operation read-write read only write only 12 2 Cấu trúc vào ra của nhân Đặc tính các thiêt bị vào ra 14 Các thiêt bị block và character Các thiêt bị mạng Các thiết bị block ví dụ đĩa cứng Các lệnh làm việc read write seek Có thể thực hiện vào ra theo chế độ raw I O hoặc thông qua truy cập hệ thống tệp Có thể truy cập qua tệp memory-mapped ánh xạ bộ nhớ Các thiết bị character ví dụ bàn phím chuột .