Bài giảng Hệ điều hành: Quản lý nhập xuất cung cấp cho người học các kiến thức: Phân loại thiết bị nhập xuất, bộ điều khiển thiết bị, phần mềm độc lập thiết bị, hệ thống vào ra đĩa, cấu trúc đĩa từ,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
QUẢN LÝ NHẬP XUẤT PHÂN LOẠI THIẾT BỊ NHẬP XUẤT • Theo mục đích sử dụng • Thiết bị giao tiếp: bàn phím, chuột, hình, máy in, card mạng, … • Thiết bị lưu trữ: đĩa từ, CD-ROM, … • Theo phương pháp truy xuất • Thiết bị khối • Tổ chức theo khối riêng biệt truy xuất ngẫu nhiên (VD: HDD) • Thiết bị • Gửi nhận theo chuỗi bit phải truy xuất (VD: bàn phím, chuột, hình, …) • Thiết bị khác: Đồng hồ BỘ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ • Device controller • Trung gian giao tiếp thiết bị hệ điều hành • Nhiệm vụ • Nhận lệnh từ HĐH • Chuyển đổi dãy bit thành byte đặt chúng vào đệm điều khiển • Báo cho HĐH tác vụ hồn tất PHẦN MỀM ĐỘC LẬP THIẾT BỊ • Device – independent software • Chức • Tạo giao tiếp chung cho tất thiết bị • Bảo vệ thiết bị • Cung cấp đệm để hỗ trợ cho q trình đồng hố hoạt động hệ thống • Cấp phát giải phóng thiết bị • Thơng báo lỗi cho người dùng (nếu có) TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ • Device driver • Chức • Nhận yêu cầu từ phần mềm độc lập thiết bị • Điều phối yêu cầu cho điều khiển thiết bị • Giám sát thực yêu cầu NGẮT (INTERRUPTS) • Cho phép thiết bị thơng báo với CPU có thao tác vào/ra cần thực thiết bị kết thúc tác vụ • Ngắt việc ngừng đột xuất việc thực tiến trình để chuyển sang thực tiến trình khác có kiện xảy • CPU xử lý ngắt sau: • Ghi nhận đặc trưng kiện gây ngắt vào ô nhớ cố định NGẮT (INTERRUPTS) • CPU xử lý ngắt sau: • Ghi nhận đặc trưng kiện gây ngắt vào nhớ quy định • Ghi nhận trạng thái tiến trình bị ngắt • Chuyển địa chương trình xử lý ngắt vào ghi địa lệnh CPU • Thực chương trình xử lý kiện • Khơi phục lại tiến trình bị ngắt VÙNG ĐỆM (BUFFER) • Là vùng nhớ trung gian, làm nơi lưu trữ thông tin thao tác vào • Vùng đệm xử lý vấn đề sau • Khác biệt tốc độ thiết bị • Khác biệt kích thước khối liệu trao đổi thiết bị • Hỗ trợ việc ghi liệu • Vùng đệm giúp tăng hiệu suất hệ thống • Giảm số lượng thao tác vào vật lý • Cho phép thực song song thao tác vào với thao tác khác • Cho phép thực trước phép nhập liệu HỆ THỐNG VÀO RA ĐĨA • Cấu trúc đĩa từ • Thuật toán điều phối truy nhập đĩa 10 CẤU TRÚC ĐĨA TỪ • Đĩa từ bao gồm hay nhiều đĩa đặt đồng trục • Track: Mỗi mặt đĩa chia thành rãnh đồng tâm gọi track • Sector: Mỗi track chia thành cung gọi sector • Cylinder: Tập hợp track thứ tự mặt đĩa gọi cylinder • Head: Trên mặt đĩa có đầu đọc/ghi liệu • Thông tin đĩa định vị theo địa chỉ, xác định qua tên ổ đĩa, số mặt đĩa, số track (cylinder), số sector 11 12 ĐIỀU PHỐI TRUY NHẬP ĐĨA • FCFS – First Come First Served • SSTF – Shortest Seek Time First • SCAN • C-SCAN: Circular SCAN • LOOK/C-LOOK 13 FCFS – FIRST COME FIRST SERVER Total head movement of 640 cylinders 14 SSTF – SHORTEST SEEK TIME FIRST • Chọn truy cập có thời gian định vị từ vị trí ngắn Total head movement of 236 cylinders 15 SCAN • Đầu từ dịch chuyển từ cylinder ngồi đến cylinder quay ngược lại • Phục vụ tất yêu cầu mà đầu từ gặp đường 16 SCAN Total head movement of 208 cylinders 17 C-SCAN • Đầu từ dịch chuyển từ cylinder đến cylinder Phục vụ tất yêu cầu mà đầu từ gặp đường • Khi đầu từ dịch chuyển tới cylinder cùng, quay ngược lại cylinder ngồi Không phục vụ yêu cầu đường 18 C-SCAN 19 LOOK/C-LOOK • Cải tiến thuật tốn SCAN C-SCAN • Đầu đọc khơng di chuyển tới cylinder mà đến yêu cầu xa phía quay lại 20 LOOK/C-LOOK 21 ... LOẠI THIẾT BỊ NHẬP XUẤT • Theo mục đích sử dụng • Thiết bị giao tiếp: bàn phím, chuột, hình, máy in, card mạng, … • Thiết bị lưu trữ: đĩa từ, CD-ROM, … • Theo phương pháp truy xuất • Thiết bị... chức theo khối riêng biệt truy xuất ngẫu nhiên (VD: HDD) • Thiết bị • Gửi nhận theo chuỗi bit phải truy xuất (VD: bàn phím, chuột, hình, …) • Thiết bị khác: Đồng hồ BỘ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ • Device... thao tác vào với thao tác khác • Cho phép thực trước phép nhập liệu HỆ THỐNG VÀO RA ĐĨA • Cấu trúc đĩa từ • Thuật tốn điều phối truy nhập đĩa 10 CẤU TRÚC ĐĨA TỪ • Đĩa từ bao gồm hay nhiều đĩa