Mục tiíu:
- Nắm được câc giai đoạn HĐH thực hiện điều khiển dữ liệu vă sự phđn công công việc giữa chương trình hệ thống (thuộc HĐH).
Đặc trưng cơ bản của thiết bị ngoại vi lă tốc độ hoạt động nhỏ hơn nhiều lần so với tốc độ hoạt động của processor. Để thực hiện một phĩp văo ra hệ
Khối ngoăi Khối ngoăi
+ Phòng đệm của hệ điềuhănh lă một vùng nhớ dùng để lưu trữ tạm thời câc thông tin phục cho câc phĩp văo ra.
+ Ngoăi ra còn có phòng đệm của thiết bị không phụ thuộc văo hệ điều hănh gọi lă phòng đệm kỹ thuật. Ví dụ phòng đệm của mây in.
- Ví dụ
Assign(f,’f1.txt’); Reset(f);
Read (f, a);
Hình 2.9. Phòng đệm của mây in
Khi thực hiện Reset(f) thì hệ thống đê đưa dữ liệu từ đĩa lín vùng đệm.
Khi chương trình muốn đọc dữ liệu từ tệp văo biến a thì hệ thống chỉ cần lấy dữ liệu từ vùng đệm thay cho việc đọc tệp.
Giả thiết mỗi lần truy nhập đĩa mất 0,01 giđy, kích thước vùng đệm lă 512 bytes vă thời gian truy nhập văo bộ nhớ lă rất nhỏ (so với 0,01)
Số byte cần đọc Không có vùng đệm Có vùng đệm 1B 0,01’’ 0,01’’ 512B 5’’ = 512x0.01 0,01’’ 5KB 50’’ = 10x5 0.1’’ = 10x0.01 50KB 8’ = 10x50 1’’ = 10x01 - Phđn loại phòng đệm 2.3.1.Phòng đệm trung chuyển
- Lă phòng đệm thuần tuý lưu trữ tạm thời câc phĩp phục vụ văo ra.
- Phòng đệm năy có hai loại
+ Phòng đệm văo lă phòng đệm chỉ dùng để nhập thông tin. Trong hệ thống sẽ có lệnh để đ-a thông tin văo phòng đệm (đọc vật lý). Khi gặp chỉ thị đọc (READ), thông tin sẽ được tâch vă chuyển từ phòng đệm văo câc địa chỉ tương ứng trong chương trình ứng dụng. Như vậy, mỗi giâ trị được lưu trữ ở hai nơi trong bộ nhớ (một ở phòng đệm vă một ở vùng bộ nhớ trong chương trình ứng
dụng). Khi giâ trị cuối cùng của phòng đệm văo được lấy ra thì phòng đệm được giải phóng (rỗng) vă hệ thống đưa thông tin mới văo phòng đệm trong thời gian ngắn nhất có thể.
Để giảm thời gian chờ đợi, hệ thống có thể tổ chức nhiều phòng đệm văo, khi hết thông tin ở một phòng đệm, hệ thống sẽ chuyển sang phòng đệm khâc.
+ Phòng đệm ra lă phòng đệm để ghi thông tin. Trong hệ thống có lệnh để giải phóng phòng đệm (ghi vật lý). Khi có chỉ thị ghi (WRITE), thông tin được đưa văo phòng đệm. Khi phòng đệm ra đầy, hệ thống sẽ đưa thông tin ra thiết bị ngoại vi. Hệ thống cũng có thể tổ chức nhiều phòng đệm ra.
Hình 2.10.Phòng đệm trung chuyển
- ưu điểm: + Đơn giản
+ Có hệ số song song cao vì tốc độ giải phóng vùng đệm lớn
+ Có tính chấtvạn năng, thích ứng với mọi phương phâp truy nhập
- Nhược điểm: + Tốn bộ nhớ
+ Tốn thời gian để trao đổi thông tin trong bộ nhớ
2.3.2.Phòng đệm xử lý
Thông tin được xử lý ngay trong phòng đệm không ghi lại văo nơi khâc
- Ưu điểm: + Tiết kiệm bộ nhớ
+ Không mất thời gian chuyển thông tin ở bộ nhớ trong, thích hợp khi cần kích thước bản ghi dữ liệu lớn.
- Nhược điểm: + Tính vạn năng không cao
+ Hệ số song song thấp
2.3.3.Phòng đệm vòng tròn
Phòng đệm vòng tròn thường có ba phòng đệm
Hình 2.12. Phòng đệp vòng tròn
- Sau một khoảng thời gian vai trò của ba phòng đệm được thay đổi cho nhau.
- với ưu điểm:
+ Có sự đồng bộ giữa đọc, ghi vă xử lý (ba quâ trình được thực hiện
song song).
+ Thường âp dụng cho hệ cơ sở dữ liệu vă hữu dụng nhất khi lượng
thông tin văo bằng lượng thông tin ra.