段式存储管理

1、 虚拟存储器中经常使用两种基本管理技术： 段式存储管理， 页式存储管理。核心问题都在于处理数据的存放与调度。段表内容及其管理段号 段内地址+逻辑地址段始地址 段长 装入位段表主存实际地址段表基地址页表内容和页式管理-+（在内存中）控制位 有效位虚 页号 实 页号慢表虚地址实地址 (读写内存用)快表(专设硬件)比较(按内容选)按地址读实页号虚页号 页内地址实页号 页内地址页表基地址 五. 外存设备 磁表面存储设备 存储原理与组成 （磁盘、磁带设备) 光盘设备的 存储原理与组成 磁盘阵列与容错技术 常用磁记录方式波形图NRZNRZ1PMFMMFM位信息 1 0 1 1 1 0 0 0 1位周期 硬

2、 磁 盘 设 备磁头磁盘组主轴通风机取数臂定位驱动器速度传感器小车主电机传动皮带滤尘器密封罩硬磁盘驱动器结构示意图 磁 带 机 设 备。磁带抽风口真空积带箱小孔增压风口供收带盘放带盘导轮左主动轮右主动轮读写磁头刹块刹带柱压轮双压轮真空积带箱式磁带机90%调制器 写一次型光盘光学系统示意图He-Ne光盘聚焦系统，物镜旋转台径向跟踪反射镜激光器光束分离器读出信号光束分离器调制信号10%写光束低价磁盘的冗余阵列(RAID)Redundant Arrays of Inexpensive Disks用 N 个低价磁盘构成一个统一管理的阵列，取代特贵单一磁盘是一个好的方案，它可以：有 1/N 的访问时间有

3、 N个磁盘的容量有更高的性能价格比对阵列盘采用冗余技术提高信息的可靠性 RAID0：data Striping RAID1: Drive MirroringRAID4: Data Guarding RAID5: Distributed data Guarding 第五章内容概要直控 中断 DMA， 总线 接口 与设备主总 局部 慢扩展，周期 方式 等待催识别 缓冲 和状态，控制 中断 等相随一般组成 和 原理，显示 键盘 打印机第 五 章输入 / 输出系统 和 输入 / 输出设备 1. 输入 / 输出设备概述 2. 常用 输入设备组成与运行原理 : 终端 键盘 鼠标 3. 常用 输出设备组成与

4、运行原理 : 终端 显示器 打印机（针式 喷墨式 激光） 4. 输入 / 输出系统概述 5. 计算机的总线：总线构成 总线周期 运行方式 等待状态 6. 接口电路：接口电路的功能、 一般组成，串行口实例 7. 常用的输入/输出方式 8. 中断 和 DMA的 处理过程 输入/输出子系统总线： 连接计算机各功能部件的 逻辑电路和连线，包括管理 信息传输规则的电路被称为 总线。几个概念及术语三种总线： 数据总线：传输数据，速度与位数 地址总线：传输地址，位数 控制总线：指明总线周期的类型和 一次入/出操作完成的时刻等信息几个概念及术语 总线周期的类型: 内存读 内存写 外设读 外设写 中断 和 DM

5、A几个概念及术语 总线周期：正 常 总 线 周 期： 一次地址时间和 一次数据时间 BURST总线周期：一次地址时间和多次数据时间 总线的等待状态： 增加的数据时间被称为总线的等待状态。 影响系统的运行效率。单总线和多总线结构早期的计算机，如 DEC 公司的 PDP-11 只使用一组总线，包括数据总线，地址总线，控制总线。其优点是结构简单，成本低廉， 缺点是运行效率低。CPU主存输入设备输出设备总线多( 2 或 3 )总线结构当前计算机通常采用多总线结构CPU主存扩展总线控制线路I/O设备1I/O设备2处理机总线32MHz4B8BISA / EISA8.33MHz 1 , 2 , 4 B 二总

6、线结构 . . . . .多( 2 或 3 )总线结构-CPU主存PCI桥I/O设备1I/O设备2处理机总线66MHz4B8BISA / EISA8.33MHz 1 , 2 , 4 B 三总线结构 . . . . .PCI BUS 33MHz 4B扩展总线控制线路I/O设备3I/O设备4接快速设备接慢速设备通用可编程接口电路通 用 : 能有多种用法与入/出功能可编程: 能通过指令指定接口的功能 和运行控制参数等通用可编程接口电路接口内的组成部分:设备识别线路 数据缓冲寄存器（输入/输出）控制寄存器 状态寄存器通用可编程接口电路中断电路 (中断触发器,中断屏蔽触发器 等)电平转换及串行/并行转换

7、电路等常用的输入/输出方式程序直接控制方式(状态循环查询)简单，CPU效率低，CPU、外设串行程序中断传送方式CPU利用效率略高，CPU、外设并行常用的输入/输出方式直接内存访问方式 (DMA)外设直接访问内存， CPU利用率更高I / O 通道控制方式外围处理机方式有关中断的概念与术语中断源及分类: 内/外中断 软件中断中断优先级 中断请求 中断响应禁止(开/关)中断 中断屏蔽 中断嵌套有关中断的概念与术语 中段处理过程:关中断 保存断点和现场判中断源并转入中断服务程序 开中断 执行中断服务程序关中断 恢复现场和断点开中断 返回断点DMA 的概念与处理DMA 是在高速外设和 主存储器之间自动成批 传送信息、以尽量减少 CPU 干预的入/出方式. DMA 卡上应包括 通用接口卡的全部组成部分, 并多出如下内容: 主存地址寄存器，传送字数计数器 DMA 控制逻辑 : DMA 请求 DMA响应 DMA工作方式 DMA优先级及排队逻辑 等一次完整的 DMA 传送过程 DMA 预处理CPU 向 DMA 送命令,如 DMA 方式，主存地址，传送的字数等， 之后 CPU