操作系统原理.pptx

操作系统原理操作系统原理刘义常刘义常 主编主编郝文化郝文化 审审中国水利水电出版社中国水利水电出版社微机微机IO的三种方式的三种方式n程序方式的程序方式的IOn中断中断IO和工作原理和工作原理nDMA的的IOnDMA控制器和工作原理控制器和工作原理中断工作原理中断工作原理n中断向量编号中断向量编号n中断请求中断请求nCPU响应中断响应中断n中断服务程序中断服务程序n中断优先级中断优先级n可屏蔽和不可屏蔽中断可屏蔽和不可屏蔽中断I/O设备CPU中断控制器可屏蔽中断中断服务程序执 行 中断不可屏蔽中断BIOS中中中中 断断 服服 务务程序程序内内 存存中中 断断 向向 量量表表服服 务务 程程 序序地址地址服服 务务 程程 序序地址地址服服务务程程序序服服务务程程序序堆栈底部堆栈底部 堆堆 栈栈栈栈顶顶指指针针高高 地地址址低低 地地址址BIOS中断服务程序装入内存中断服务程序装入内存内存中建立中断向量表内存中建立中断向量表I/O设备发出中断请求设备发出中断请求CPU在两条指令之间响应中断在两条指令之间响应中断CPU查找中断向量编号查找中断向量编号CPU把把IP和各种参数压入堆栈和各种参数压入堆栈CPU根据中断向量表查找中断服务程序物理地址根据中断向量表查找中断服务程序物理地址CPU执行中断服务程序执行中断服务程序中断服务程序结束中断服务程序结束CPU弹堆栈弹堆栈CPU继续执行原来工作的下一条指令继续执行原来工作的下一条指令DMA和工作原理和工作原理nDMA概念概念nDMA工作原理工作原理nDMA发展前景发展前景IO子系统模型结构子系统模型结构n硬件和相关组成部件硬件和相关组成部件n设备驱动程序软件设备驱动程序软件n设备驱动程序公共通道设备驱动程序公共通道n内核内核IO子系统子系统第一层：操作系统内核I/O系统第二层：驱动程序接口层第三层：设备驱动程序层第四层：硬件相关部件层硬件和相关组成部件硬件和相关组成部件nIO接口专用电路接口专用电路n三种三种IO总线总线n内存端口地址内存端口地址n微机常用端口地址微机常用端口地址 C P UI/O设备I/O设备I/O设备I/O接口电路I/O接口电路I/O接口电路数 据 总线地 址 总线控 制 总线 内存端 口 地址端 口 地址端 口 地址设备驱动程序软件设备驱动程序软件n概念概念n驱动程序软件框架驱动程序软件框架结构结构三和四层功能三和四层功能n和设备相关的三个和设备相关的三个功能功能n独立于设备的四功独立于设备的四功能能设备内部名设备内部名nCONnPRNnCOMnLPTn路径名路径名I/O缓冲区缓冲区n缓冲区提出缓冲区提出n缓冲区组成缓冲区组成n缓冲区使用缓冲区使用硬盘的处理和原理硬盘的处理和原理n硬盘的三个硬件参数硬盘的三个硬件参数n硬盘的低级格式化硬盘的低级格式化n硬盘的分区硬盘的分区n硬盘的高级格式化硬盘的高级格式化铝铝合合金金园园薄薄片片组组转轴转轴转动电机转动电机步进电机步进电机磁磁头头架架硬盘低级格式化硬盘低级格式化n原因原因n过程过程n作用作用硬盘的高级格式化硬盘的高级格式化n引导区和引导扇区引导区和引导扇区nFAT表和簇号链表和簇号链nFDT表和各级目录表和各级目录n数据区和它的工作原理数据区和它的工作原理SPOOL技术技术nSPOOL技术概念技术概念nSPOOL技术的作技术的作用用n打印机中的打印机中的SPOOLWINDOWS2000I/O管理管理nWINDOWS2000I/O系统结构nWINDOWS2000驱动程序模型nWINDOWS2000磁盘管理I/O管理程序文件系统缓冲存储管理程序设备驱动程序网络驱动程序