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文档简介
1、第第7章章 设备管理设备管理I/O设备管理概述设备管理概述 磁盘管理磁盘管理I/O控制方式控制方式 缓冲管理缓冲管理7.1 I/O 设备管理概述设备管理概述 I/O管理的功能管理的功能l监视设备的状态监视设备的状态l进行设备分配进行设备分配l完成完成I/O操作操作l缓冲管理缓冲管理I/O硬件组成硬件组成l主机主机I/O系统系统四级结构四级结构计算机I/O通道1I/O通道2控制器控制器控制器控制器设备l微型机微型机I/O系统系统单总线结构单总线结构图形控制器桥/内存控制器SCSI磁盘控制器扩展总线接口 其它 控制器打印机磁盘PCI总线监视器处理器高速缓存内存磁盘IDE磁盘控制器磁盘磁盘扩展总线并
2、行端口串行端口键盘I/O设备设备设备的类型设备的类型l块设备如:磁盘、磁带,块大小512B32KB,通常为512B。块设备的特点是速度高、随机访问、I/O采用DMA。l字符设备如:键盘、行式打印机。特点是速度低、不可寻址、I/O采用中断驱动。设备控制器设备控制器设备控制器或适配器设备控制器或适配器是I/O设备的电子部分,它是CPU与I/O设备之间的接口,它接收从CPU发来的命令,并控制I/O设备工作。通常一台控制器可控制多台同一类型的设备。在微机中,设备控制器设备控制器常做成印刷电路卡的形式,如I/O卡。设备控制器设备控制器的种类很多,需要不同的软件来控制它,这样的软件就是设备驱动程序设备驱动
3、程序。控制器的功能控制器的功能接收和识别CPU发来的命令数据交换了解设备的状态,报告给CPU地址识别设备控制器的组成设备控制器的组成数据寄存器控制/状态寄存器I/O逻辑控制器与设备接口1控制器与设备接口2数据线地址线控制线CPU与控制器接口数据状态控制数据状态控制控制器与设备接口l控制器与控制器与CPU之间接口之间接口用于控制设备与总线之间交换数据。l控制器与设备之间接口控制器与设备之间接口用于根据CPU发来的命令,控制设备的动作。lI/O逻辑逻辑用于实现对设备的控制。I/O逻辑对收到的地址进行译码,在根据译出的命令对设备进行控制。设备通道设备通道l虽然有控制器可以对设备进行控制,但当外设很多
4、时,CPU负担过重,为此在CPU与控制器之间增加通道通道。l增加通道的目的增加通道的目的“是建立独立的I/O操作,不仅使数据的传送能独立于CPU,而且有关I/O操作的组织、管理及结束也尽量独立,以保证CPU有更多的时间去进行数据处理。l通道是特殊的处理机通道是特殊的处理机它指令单一。没有内存。通道的类型通道的类型l数组选择通道数组选择通道连接磁盘等高速外设。以块为传送单位。通道随与多个外设相连,但通常被一个设备专用,用完释放后才让给其他设备。l数组多路通道数组多路通道连接高速外设。如磁盘。综合字节多路通道的”并行“和选择通道的”高速“的优点。通道利用一台设备”读写定位“的时间,再与另一外设交换
5、信息。l字节多路通道字节多路通道连接中、低速外设。如打印机、终端等。以字节为传送单位。传送时,通道与多个外设交叉传递,当一个外设交换一个字节后,立即腾出,将通道让给另一个设备使用。主通道:A1B1C1A2B2C2控制器 A控制器 B控制器 C控制器 D控制器 N子通道A: A1A2A3子通道B: B1B2B3子通道C: C1C2C3子通道N: N1N2N3ABCDN设备通道的连接方式通道的连接方式计算机I/O通道1I/O通道2控制器控制器控制器控制器设备计算机I/O通道1I/O通道2设备设备设备设备控制器1控制器2l单通路单通路l多通路多通路设备与计算机之间有多条通道,增加灵活性。增强可靠性。
6、某通道、控制器坏,也不会影响数据交换。7.2 I/O控制方式控制方式 I/O数据控制方式的发展经历了四个阶段l程序直接控制方式程序直接控制方式l中断驱动方式中断驱动方式lDMA控制方式控制方式l通道方式通道方式在I/O控制的整个发展过程中,始终贯穿着一条宗旨,尽量减少主机对I/O控制的干预,把主机从繁杂的I/O控制事物中解脱出来,以更多地去完成数据处理任务。程序直接控制方式程序直接控制方式忙忙等待方式等待方式缺点缺点 lCPU与外设只能串行工作。lCPU在一段时间内只能与一台外设交换数据信息。l无法发现和处理由于设备和其它硬件所产生的错误。发指令启动外设设备的标志位=0等待进行数据传送CPU是
7、否接到启动命令准备完毕标志位置0等待CPU的下条指令外设是否做数据传送准备(a)(b)中断驱动方式中断驱动方式中断方式缺点中断方式缺点l中断的次数过多。l 中断次数的急剧增加会造成CPU无法及时响应中断,出现数据丢失现象。发指令启动外设将中断位置1收到中断信号吗?中断处理被中断进程继续执行CPU是否接到启动命令数据寄存器满吗?控制器发中断信号外设是否将数据送到数据寄存器(a)(b)进程调度程序调度其它进程其它进程执行DMA控制方式控制方式中断方式比程序I/O方式有效,但它是以字节为单位进行的,每传送一个字节,控制器便向CPU请求一次中断,如果将这种方式用于块设备的I/O,显然是低效的。例如要读
8、1KB的数据块,需要中断1K次CPU。为了减少CPU对I/O的干预,引入DMA方式。该方式的特点为:l数据传输的基本单位是数据块。l所传送的数据是从设备直接送入内存的。l仅在传送一个或多个数据块的开始或结束时,才需CPU干预,整块数据的传送是在控制器的控制下完成的。DMA控制器的组成控制器的组成增加两类寄存器:l内存地址寄存器MARl数据计数器DCPU控制器控制/状态寄存器内存地址寄存器忙/闲位中断位开始中断数据线信号线数据寄存器数据计数器内存CountDMA工作过程工作过程存储器地址增1数据计数器减1挪用存储器周期传送数据字开始设置MAR和DC的初值启动DMA传送命令DC=0?是在继续执行用
9、户程序的同时,准备又一次传送请求中断否当CPU需要从磁盘读数据时,便向磁盘控制器DMA发命令,该命令送命令寄存器CR,将内存地址送内存地址寄存器MAR,本次要读的字节数送数据寄存器DC。启动DMA后,CPU干其他的事情,数据传送在DMA的控制下完成。通道方式通道方式lDMA方式比中断方式、程序I/O方式以显著地减少了CPU的干预,即从字节为单位的干预减少到以数据块为单位的干预。lI/O通道方式是DMA方式的发展,把以数据块为单位的干预,减少到对一组数据块为单位的干预。l在DMA方式中,每发出一个I/O指令,能读(写)一个连续的数据块,当需要一次去读多个离散的数据块且将它们分别传送到不同的内存区
10、域时,则需多条I/O指令和多次中断,而通道只需一次即可完成。l通道有一系列通道指令构成。通道指令的格式:操作码规定了指令所要执行的操作,如读、写等。计数表示本条指令要读(写)数据的字节数。内存地址数据要送入的内存地址或从内存何处取出数据通道程序结束位P表示通道程序是否结束。P=1表示本条指令是通道程序的最后一条指令。记录结束位RR=0表示本条通道指令与下一条通道指令所处理的数据属于一个记录, R=1表示该指令处理的数据是最后一条记录。通道指令示例:操作码操作码 P R 计数计数 内存地址内存地址write 0 0 250 1850write 0 1 60 2100write 1 1 280 7
11、90通道指令通道指令7.3 I/O系统系统lI/O系统层次结构系统层次结构设备分配考虑因素设备分配考虑因素l设备固有属性设备固有属性独享设备共享设备虚拟设备l设备分配中的安全性设备分配中的安全性安全分配方式(单请求方式)不安全分配方式设备的独立性设备的独立性l设备独立性设备独立性也称设备无关性指用户程序独立于具体物理设备。即用户只需说明使用哪类设备,如打印机或显示器(逻辑设备名),无需指定某个具体设备(物理设备名)。操作系统统一合理地进行设备分配。l设备独立性的优点设备独立性的优点设备分配时的灵活性易于实现I/O重定向l设备独立性的实现设备独立性的实现逻辑设备表逻辑设备表操作系统实现逻辑设备到
12、物理设备的转换。逻辑设备表逻辑设备表(Logical Unit Table,LUT) 逻辑设备名 物理设备名 驱动程序入口地址/dev/print 3 2056/dev/tty 5 1034LUT的设置:的设置:l整个系统一张(单用户系统)l一个用户一张(多用户系统)设备分配用数据结构设备分配用数据结构设备等待队列尾指针设备类型设备标识COCT指针设备等待队列首指针设备忙/闲标记设备控制表控制器等待队列尾指针控制器标识CHCT指针控制器等待队列首指针控制器忙/闲标记控制器控制表通道等待队列尾指针通道标识通道等待队列首指针通道忙/闲标记通道控制表DCT指针设备类型获得设备的进程号设备标识系统设备
13、表表项1表项i(a)(b)(c)(d)l设备控制表DCT (每个设备一张)l控制器控制表COCT (每个控制器一张)l通道控制表CHCT (每个通道一张)l系统设备表SDT (整个系统一张)设备分配程序设备分配程序单通路情况下的设备分配程序开始查SDT,找到DCTDCT.busy=1计算安全性安全吗?由DCT找到COCTCOCT.busy=1由COCT找到CHCTCHCT.busy=1启动I/O设备进行数据传输结束将进程阻塞在等待该通道的等待队列上将进程阻塞在等待该控制器的等待队列上将进程阻塞在等待该设备的等待队列上将进程阻塞在等待该设备的等待队列上是否是否是否否是SPOOLing技术技术Si
14、multanczus Periphernal Operations On -Line输入缓冲区输出缓冲区输入进程SPi输出进程SPo输入井输出井磁盘内存输入设备输出设备SPOOLing的系统组成:的系统组成:输入井和输出井输入缓冲区和输出缓冲区输入进程SPi和输出进程SPo用用SPOOLing技术共享打印机技术共享打印机打印机是经常要用的输出设备,属于独享设备。利用SPOOLing 技术,可将它改造为一台供多用户共享的设备,从而提高了设备的利用率。具体过程:l1用户要求打印l2输出进程SPO在“输出井”为之申请一空闲盘区,并将要求打印的数据送入其中。l3SPO为用户进程申请“用户请求打印表”,
15、将打印要求填入其中,并将该表挂到请求打印队列上。l4打印机空闲时, SPO从打印队列上取出一张“请求打印表”将要打印数据从“输出井”送到内存“输出缓冲区”,由打印机进行打印。l5重复4。SPOOLing特点:特点:提高I/O速度将独占设备改造为共享设备实现虚拟设备功能设备驱动程序设备驱动程序l设备驱动程序的功能:设备驱动程序的功能:l向有关I/O设备的控制器(中的控制/状态寄存器)发出控制命令,监督它们的正确执行,并进行必要的错误处理。l对等待各种设备、控制器和通道的进程进行排队。l执行比寄存器级别更高的一些特殊处理,如代码转换、退出处理等。l设备驱动程序的特点设备驱动程序的特点不同类型的设备
16、配置不同的驱动程序。由于驱动程序与硬件紧密相关,常用汇编语言写。驱动程序的结构与I/O设备的硬件特性紧密相关。中断中断l中断中断是指在计算机执行期间,系统内部发生任何非寻常和非预期的急需处理事件,使得CPU暂时中断当前正在执行的程序,而转去执行相应的事件处理程序,待处理完毕后又返回原来被中断处,继续执行或调度新的进程执行的过程。l禁止中断禁止中断也被称为关中断。PSW的中断允许位的被重新设置被称为开中断。中断请求、关中断和开中断都是由硬件实现的。l中断屏蔽。中断屏蔽。通过在每一类中断源设置一个中断屏蔽触发器,来屏蔽它们的中断请求。l中断的分类中断的分类硬中断l内中断l外中断软中断中断优先级中断
17、优先级低优先级高优先级电源故障时钟中断配置文件处理机内部中断设备 n设备 1DPC/dispatchAPC3130272632线程优先级0至31102928硬件中断软件中断按中断源的轻重缓急,OS对不同的中断赋予了不同的优先级。UNIX系统中,外中断和陷入的优先级共分为8级。Windows 2000中的中断优先级分为32级 所有线程都运行在中断优先级0和1上所有的硬件中断的优先级都高于软件中断中断处理过程中断处理过程NN+1用户程序中断服务子程序处理机状态字 PSW程序计数器 PC寄存器 1寄存器 n中断堆栈检查CPU响应中断的条件是否满足。如果CPU响应中断,则须关中断,使CPU进入不可再次
18、响应中断的状态。保存被中断进程的现场。分析中断原因。执行中断处理子程序。恢复被中断进程的现场。开中断 。中断现场保护示意图 7.4 磁盘管理磁盘管理l速度是影响文件系统性能的主要因素l提高磁盘I/O速度的主要途径:选择性能好的磁盘采用好的磁盘调度算法设置磁盘高速缓冲区磁盘性能磁盘性能影响磁盘性能的因素:数据的结构磁盘的类型磁盘访问时间磁盘结构和管理磁盘结构和管理l一个磁盘含多个盘片。l每个盘片含两面。l每面含若干个磁道。l每条磁道上存储相同数目的二进制位。l每条磁道又分成若干个扇区,一个扇区相当于一个盘块。l盘片旋转,当磁头磁头位于某个磁道、某个扇区下时,就可将该扇区的内容读出或写入。磁盘的格
19、式化磁盘的格式化(低级格式化)(低级格式化)例一个磁道分成300个固定大小的扇区,每个扇区的容量为600个字节,其中512个字节存放数据,88个字节存放控制信息。磁盘的类型磁盘的类型l固定头磁盘固定头磁盘每条磁道上都有一个读/写磁头(大容量磁盘)l移动头磁盘移动头磁盘每个盘面仅配一个读/写磁头。即微机上用的硬盘(也叫温切斯特硬盘)、软盘。磁盘的访问磁盘的访问rNbTtsnmTstrsaTTTTl寻道时间寻道时间Ts:磁头从当前位置移动到指定磁道上所经历的时间。 (s:启动磁盘时间、m:常数=0.3、n:磁道数)Ts:随寻道距离的增大而增大,约10msl旋转延迟时间旋转延迟时间Tr:磁头找到指定
20、的扇区所经历的时间。硬盘Tr=3ms 软盘100msl传输时间传输时间Tt:数据从磁盘读出,或向磁盘写入数据所经历的时间。 (r:磁盘旋转速度 N:一条磁道上的字节数 b:每次读写的字节数)l磁盘访问时间磁盘访问时间 如何减少磁盘的访问时间如何减少磁盘的访问时间例2:磁盘的寻道时间为10ms,旋转时间为10000r/min,每个磁道有320个扇区,每个扇区512个字节,假设读取一个包含2560个扇区的文件,文件的大小是1.3MB现在估计磁盘的访问时间。 (1)若数据顺序组织:读第一个磁道的时间读第一个磁道的时间如下:Ts+Tr+Tt (读320个扇区时间) =10ms+3ms +6ms = 1
21、9ms如果在读其余的磁道读其余的磁道时,不需寻道,后面每个磁道的读取时间时间是3+6=9ms,读取整个文件总时间读取整个文件总时间=19+7*9=82ms=0.082s(2)如果采用随机访问,也就是说,访问随机分布在磁盘上的扇区。对于每个扇区的访问时间为: Ts+Tr+Tt (读一个扇区时间) =10ms+3ms+0.01875ms= 13.01875ms,读取整个文件总时间读取整个文件总时间=2560*13.01875=33328ms=33.328s例1:设Ts+Tr=13ms,磁道的传输速度为1KB/s,要传输1K字节,则Ta=13+1=14ms;要传输10K字节,则Ta=13+10=23
22、ms结论结论1:适当集中数据传送,有利于提高传输速率。适当集中数据传送,有利于提高传输速率。结论结论2:减少磁盘访问时间的途径之二减少磁盘访问时间的途径之二:数据尽可能顺序组织数据尽可能顺序组织5545583391918219072160701501038112184146被访问的下 移动距离一个磁道号 (磁道数)平均寻道长度:553FCFS调度算法90105832553391638118201501321601018424被访问的下 移动距离一个磁道号 (磁道数)平均寻道长度:275SSTF调度算法从100#磁道开始从100#磁道开始磁盘调度算法磁盘调度算法FCFS:先来先服务优点:公平、简
23、单。缺点:未对寻道进行优化,平均寻道时间较长。SSTF先满足寻道时间短的进程。优点:对寻道优化缺点:“饥饿”现象发生FCFS和和SSTF磁盘调度算法磁盘调度算法lSCAN算法:算法:对SSTF算法进行改造,不仅考虑要访问的磁道与当前磁盘的距离,更优先考虑磁头的当前移动方向。因该算法中磁头的移动规律颇似电梯的运行,故称“电梯调度算法”。l循环扫描循环扫描CSCAN: 对SCAN进行改造,解决进程严重延迟现象。内外内外扫描算法扫描算法磁盘调度算法磁盘调度算法1505016010184249094583255339163811820被访问的下 移动距离一个磁道号 (磁道数)平均寻道长度:278SCA
24、N调度算法15050160101842418166382039155165839032被访问的下 移动距离一个磁道号 (磁道数)平均寻道长度:357CSCAN调度算法从100#磁道开始,向磁道号增加的方向从100#磁道开始,向磁道号增加的方向SCAN和和CSCAN磁盘调度算法磁盘调度算法lN-step-SCAN对于SSTF、SCAN、CSCAN均有可能出现磁头在某处停留不动的情况(如进程对某道的访问频率高)称为磁臂粘着现象。 N-step-SCAN算法将磁盘请求队列分成若干个长度为N的子队列,用FCFS依此处理这些子队列。在每个队列中用SCAN。N越大(一个进程一队)SCAN N越小(N=1)
25、FCFSN-step-SCAN扫描算法扫描算法磁盘调度算法磁盘调度算法lFSCAN将 N-step-SCAN算法简单化为二个队列: 一个队列为:当前请求磁盘一个队列为:当前请求磁盘I/O的进程形成的进程形成的队列。由的队列。由SCAN处理。处理。 另一个队列为:新出现的请求磁盘另一个队列为:新出现的请求磁盘I/O的进的进程形成的队列,这样一来,新的请求下次扫程形成的队列,这样一来,新的请求下次扫描时再处理。描时再处理。FSCAN扫描算法扫描算法独立磁盘冗余阵列独立磁盘冗余阵列l廉价磁盘冗余阵列(廉价磁盘冗余阵列(Reduntant Array of Inexpensive Disks, RAI
26、D)1987年由美国加利福尼亚大学克莱分校提出,后得到广泛应用。lRAIDRAID技术有技术有7 7级级,RAID 0RAID 6,不同的级别代表了不同的设计结构。 廉价磁盘冗余阵列廉价磁盘冗余阵列RAID0条带5条带0条带1条带3条带4条带2条带0条带3条带1条带4条带2条带5文件数据物理磁盘0物理磁盘1物理磁盘2磁盘阵列管理软件014567230145672301456723lRAID 0级级并行交叉存取并行交叉存取系统中有多台磁盘驱动器,每个磁盘被划分成多个条带。当要读取磁盘上的数据时,采取并行传输方式,将各个磁盘条带中的数据同时向内存中传输,从而使传输时间大大减少传输时间大大减少。廉价
27、磁盘冗余阵列廉价磁盘冗余阵列RAID1条带0条带3条带1条带4条带2条带5物理磁盘0物理磁盘1物理磁盘2014567230145672301456723条带0条带3条带1条带4条带2条带5镜像磁盘0镜像磁盘1镜像磁盘2014567230145672301456723lRAID 1级级磁盘镜像磁盘镜像具有磁盘镜像功能,但磁盘利用率只有50%。廉价磁盘冗余阵列廉价磁盘冗余阵列RAID3条带0条带4条带12条带16条带8条带1条带5条带13条带17条带9条带2条带6条带14条带18条带10物理磁盘0物理磁盘1物理磁盘2014523014523014523条带3条带7条带15条带19条带11校验0-3
28、校验4-7校验12-15校验16-19校验8-11物理磁盘3校验磁盘014523014523lRAID 3级级冗余磁盘冗余磁盘具有并行传输功能的磁盘阵列。用一台奇偶校验盘完成容错比RAID1,磁盘利用率高。常用于科学计算和图像处理。)()()()()(01234iXiXiXiXiX假设磁盘驱动器X1出现故障,给上面等式的两边都加上 ,则有)()()()()(02341iXiXiXiXiX)()(14iXiX校验数据:廉价磁盘冗余阵列廉价磁盘冗余阵列RAID5条带0条带4条带12校验16-19条带8条带1条带5校验12-15条带16条带9条带2条带6条带13条带17校验8-11物理磁盘0物理磁盘
29、1物理磁盘2014523014523014523条带3校验4-7条带14条带18条带10校验0-3条带7条带15条带19条带11物理磁盘3物理磁盘4014523014523lRAID 5级级冗余条带分散在所有磁盘中冗余条带分散在所有磁盘中具有独立传送传输功能的磁盘阵列,每个驱动器有自己独立的数据通路,独立地进行读、写,且无专门的校验盘。常用于I/O较频繁的事务处理。廉价磁盘冗余阵列廉价磁盘冗余阵列RAID6条带0条带4条带12P(16-19)条带8条带1条带5P(12-15)Q(16-19)条带9条带2条带6Q(12-15)条带16P(8-11)物理磁盘0物理磁盘1物理磁盘2014523014
30、523014523条带3P(4-7)条带13条带17Q(8-11)P(0-3)Q(4-7)条带14条带18条带10物理磁盘3物理磁盘4014523014523Q(0-3)条带7条带15条带19条带11物理磁盘5014523RAID 6级级两种奇偶校验方法两种奇偶校验方法采用了两种不同的奇偶校验计算方法,并保存在两个不同磁盘的不同块中。这就使得即使有两个包含用户数据的磁盘出现故障,也可以重新生成数据。RAID的优点的优点可靠性高可靠性高除RAID0级外,其余各级均采用了容错技术,当阵列中某一磁盘损坏时,并不会造成数据的丢失,因为它既实现磁盘镜像,有可实现磁盘双工,还可实现其他的冗余方式,所以可以
31、根据未损坏磁盘中的信息,来恢复已损坏的盘中的信息。磁盘磁盘I/O速度高速度高由于磁盘阵列可采取并行交叉存取方式,故可将磁盘I/O速度提高N-1倍。N为磁盘数目。性能性能/价格比高价格比高用RAID技术来实现大容量高速度存储器时,其体积与具有相同容量和速度的大型磁盘系统相比,只是后者的1/3,价格也是后者的1/3,且可靠性更高。即以牺牲1/N的容量为代价,来换取高可靠性。7.5缓冲管理缓冲管理缓冲的引入缓冲的引入缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾减少对CPU的中断频率提高CPU和I/O设备之间的并行性协调传输数据大小不一致的设备缓冲是在通信问题中,为了使通信双方的速度匹配缓冲是在通信问题中
32、,为了使通信双方的速度匹配而引入的一个中间层次,这个层次的速度比通信双而引入的一个中间层次,这个层次的速度比通信双方中较慢的一方快,而与较快的一方更匹配方中较慢的一方快,而与较快的一方更匹配 。缓冲的设置缓冲的设置CACHEI/O设备或控制器内部的纯硬件缓冲区内存开辟的缓冲区脱机I/O技术和SPOOLing技术内存中的缓冲区内存中的缓冲区单缓冲单缓冲l若没有缓冲区:从磁盘把一块数据送入用户区,其所花费的时间为T,CPU对数据进行计算,其所花费的时间为C,则系统对整块数据的处理时间为T+C( T与与C串行串行 )l提供缓冲区从磁盘把一块数据送入缓冲区,其所花费的时间为T,操作系统将缓冲区的数据送
33、入用户区,花费的时间为M,CPU对数据进行计算,其所花费的时间为C,则系统对整块数据的处理时间为max(C,T)+M(通常M远小于T或C) ( T与与C并行并行 )用户进程输出设备缓冲区操作系统(a)单缓冲双缓冲双缓冲用户进程输出设备缓冲区1操作系统(b)双缓冲缓冲区2l对于双缓冲,先将数据输入到第一个缓冲区,l在向第二个缓冲区送数据的同时,CPU对第一个缓冲区中数据进行计算。l因此在有双缓冲的情况下,系统处理一块数据的时间为max(C,T)。 l如果CT,CPU就不必等待设备输入。循环缓冲循环缓冲当输入、输出的速度基本相匹配时,可使用双缓冲,但若两者的速度相差甚远时,双缓冲的效果就不太理想,
34、因此可有多缓冲。典型的即生产者和消费者问题。NextINextGNextICurrentNextG(b)消费者调用GetBuf(a)循环缓冲缓冲池缓冲池以上的缓冲只能用于某一进程,他们属于专用缓冲。为了提高缓冲区的利用率,可采用公用缓冲池。三个缓冲区链组成的队列:三个缓冲区链组成的队列:l空缓冲区队列emql输入队列inql输出队列outq缓冲池缓冲池hinhoutsoutsin用户程序收容输入提取输出提取输入收容输出缓冲池四种工作缓冲区:l用于收容输入数据的工作缓冲区hinl用于提取输入数据的工作缓冲区sinl用于收容输出数据的工作缓冲区houtl用于提取输出数据的工作缓冲区sout缓冲池管理的缓冲池管理的两个过程两个过程GetBuf和和PutBuf Procedure Putbuf(type,number) wait(MS(type); Addbuf(type,number);Signal(MS(type);Signal(RS(type);Procedure Getbuf(type) wait(RS(type); /同步信号灯同步信号灯wait(MS(type); /互斥信号灯互斥信号灯B(number)=Takebuf(type);/从队列中摘取一缓冲区从队列中摘取一缓冲区Signal(MS(type);l对三个队列的操作是类似的,主要有两个操作: l AddB
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