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作業系統報告
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1.
作業系統報告 第二組 組員:楊子旻、楊晨輝、夏本羿、杜家豪 指導老師:林芳苓
2.
I/O軟體結構 使用者層級I/O軟體 核心I/O子系統 裝置驅動程式 中斷處理系統 硬體 I/O請求 傳回I/O結果
3.
中斷處理常式 當CPU收到中斷請求時,它會先暫停手邊的工作,執行對應的 中斷處理常式,並且在執行完成後,再繼續原本行程的執行。 當中斷發生的時候,作業系統會先將目前正在執行的指令完成, 然後確認中斷是否發生,如果確實有發生中斷,作業系統會將 目前行程執行的相關資訊儲存在系統堆疊中,然後跳到中斷處 理常式。在中斷常式結束之後,作業系統會取出堆疊中的資訊, 從被中斷的地方開始繼續執行原本的行程。
4.
中斷處理的流程 裝置控制器或DMA 控制器送出中斷 CPU完成目前的指令 CPU確認中斷 將行程控制資訊 存入推疊 執行中斷處理常式 取出行程控制資訊 繼續執行原本行程
5.
中斷處理常式的設計 在設計中斷處理常式時,使用者面臨的是:一方面希望儘快完 成這次硬體中斷的處理,以便讓CPU能夠儘快處理其他任務。 例如,處理在這段時間中發生的其他中斷;另一方面,I/O的中 斷又可能會需要處理大量的資料。為了解決這個問題,一個可 行的作法是將中斷處理的工作分成兩個階段,先在第一階段與 高優先序做完緊急必要的處理。再將後續的處理工作,放入較 低優先序的中斷處理佇列。這樣就不會耽誤到其他高優先序中 斷的處理時機。
6.
裝置驅動程式 目的是要將裝置間的差異封裝起來,對外提供一組標準的溝通介面。而內部 則是根據不同裝置的特性量身訂做,這樣的做法,一方面可以簡化作業系統 設計者的工作,使他們不需要去瞭解各種裝置的控制細節,另一方面也可以 讓硬體廠商更容易推出新的裝置,只要提供新的驅動程式,而不需要等待作 業系統的支援就可以使用。 由於不同作業系統的裝置驅動程式介面各有不同,所以,一個裝置需要多種 版本的驅動程式。一般而言,作業系統多半會為同一類裝置提供一個通用的 裝置驅動程式,但是由於不同廠商的相同裝置,在硬體設計上多少會有差異, 因此,要從充分發揮特定裝置本身的效能。最好是選擇廠商為該裝置所開發 的驅動程式。
7.
裝置驅動程式包括 1. 初始化程式 2. 裝置操作程式 3.
中斷處理程式 4. 離開程式
8.
裝置驅動程式包括 初始化程式 在驅動程式載入時,進行驅動程式的初始化工作,建立對應的 系統物件,供作業系統識別與呼叫驅動程式之用。
9.
裝置驅動程式包括 裝置操作程式 裝置一般運作所需的相關功能。例如:開啟、關閉、讀取、寫 入、控制等運算。
10.
裝置驅動程式包括 中斷處理程式 處理裝置中斷的程式,通常包含比較立即的處理常式,與優先 權較低的處理程式。例如:Windows 的
ISR 與 DPC
11.
裝置驅動程式包括 離開程式 關閉裝置並釋放系統資源。
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