BÀI TẬP LỚN
MÔN LÝ THUYẾT HỆ ĐIỀU HÀNH
Thành viên nhóm:

Bùi Khắc Hoài Nam

Nguyễn Hữu Hoài Nhân

Tạ Quang Vinh

Nguyễn Vũ Hoàng

Nguyễn Tăng Trường

Lê Đình Trung

Trần Ngọc Toàn

Trần Thị Mỹ Kiều

Mai Viết Việt

Trần Phúc Thịnh

Lê Minh Thắng

Chương 13: Quản Lý Nhập Xuất

Tổng Quát



Vai trò của hệ điêu hành trong máy tính là quản ly, điều
khiển nhập xuất và hoạt động nhập xuất

Cách điều khiển các thiết bị được nối kết tới máy tính là
mối quan tâm chủ yếu của người thiết kế hệ điều hành.

Công nghệ thiết bị I/O thể hiện hai xu hướng trái ngược
nhau:

Tăng sự chuẩn hoá phần mềm và giao diện phần cứng.

Tăng sự đa dạng của các thiết bị I/O.
−
Device drive(trình điều khiển) Để hợp nhất các thiết bị
mới vào máy tính và hệ điều hành

Phần cứng nhập xuất

Phần cứng I/O được chia làm 3 loại phổ biến

Thiết bị giao diện người dùng (màn hình, bàn phím,
chuột, máy in )

Thiết bị lưu trữ ( đĩa, băng từ, card giao tiếp )

Thiết bị truyền : như modem )

Các thiết bị giao tiếp với máy bằng một điểm nối
kết (cổng-port) ví dụ : cổng tuần tự,usb…

phương pháp phù hợp nhưng nếu chờ đợi lâu nó sẽ chuyển sang
một tác vụ khác. polling sẽ không hiệu quả khi được lặp lại nhiều
lần, hiếm khi tìm một thiết bị sẳn sàng trong lần thăm dò đầu tiên,
trong khi cần dùng CPU để xử lý cho các công việc khác ( bộ điều
khiển phần cứng nên có một cơ chế báo trạng thái lỗi cho bus).

Interrupts (ngắt)

Khái niêm: ngắt là Cơ chế phần cứng cho phép một
thiết bị thông báo tới CPU

Phần cứng CPU có một dây dẫn gọi là dòng yêu cầu
ngắt (interrupt-request line) chứa các ngắt đến

Khi xuất hiên thông báo yêu cầu ngắt:

CPU lưu một lượng nhỏ trạng thái như giá trị hiện
hành của con trỏ lệnh và nhảy tới thủ tục của bộ quản
lý ngắt(interrupt-handler) tại địa chỉ cố định trong bộ
nhớ

Bộ quản lý ngắt xác định nguyên nhân gây ra ngắt,
thực hiện xử lý cần thiết, thực thi chỉ thị từ ngắt để trả
về CPU trạng thái thực thi trước khi ngắt.

Hinh 2 Chu kỳ nhập/xuất xử lý ngắt

DMA((direct memory-access-
DMA).
•

Đọc – ghi, chỉ đọc hay chỉ ghi

Hình 4: Các đặc điểm của các thiết
bị nhập xuất

Thiết bị vào ra theo khối và ký tự

Thiết bị I/O theo khối giữ lại tất cả các khía cạnh
cần thiết cho việc điều khiển đĩa truy cập và khối
khác theo định hướng thiết bị.

Các lệnh read (),write() và seek()

Dạng nguyên bản của I/O hay truy cập tập tin hệ thông

Truy nhâp file theo Phân vùng bộ nhớ

Thiết bị ký tự bao gồm keybroards, chuôt, cổng
tuần tự

Các hàm get() ,put()
Những lớp thư viện ở trên cho phép chỉnh sữa và
xử lý bộ đêm . Ví du khi gõ backspace, xóa ký tự
trước đó ra khỏi dòng

Network Devices

Khối và ký tự đều có một giao diện riêng

Unix và Windows NT/9x/2000 sử dụng các giao diện


Trên nhiều máy tính, tỷ lệ gián đoạn tạo ra bởi đồng hồ
phần cứng là từ 18 đến 60 nhịp (tick) trong một giây

Blocking and Nonblocking I/O

Blocking - quá trình bị tạm ngưng cho đến khi
I/O hoàn thành dễ sử dụng và dễ hiểu

Không đáp ứng được một số trường hợp

Nonblocking – lặp lai lời gọi nhiều nhất có thể sử
dụng trong giao diện người sử dụng, lưu dữ liệu
vào bộ đệm ( nhâp du liêu từ bàn fim, xử lý trên
màn hình

Một thay thế cho lời gọi nonblocking là
ansynchronous- trả về giá trị ngay lâp tức mà
không cần I/O kết thúc

Hình 5

Hệ thống con nhâp xuất của nhân

Phần nhân cung cấp nhiều tiện ích liên quan đến
nhập xuất: định biểu thời gian nhâp xuất vùng
đệm, vùng lưu trữ, vùng chứa, đặt trước thiết bị
và quản lí lỗi.

Định biểu tập hợp các yêu cầu nhâp xuât: xác

dụng.

Hệ thống con nhập xuất của nhân
(tiếp)

Vùng lưu trữ: (cache) là một vùng bộ nhớ nhanh quản lý
các bản sao dữ liệu. Vùng lưu trữ giữ vừa đủ một bản
sao trên thiết bị lưu trữ.

Vùng chứa: là một vùng đệm giữ dữ liệu xuất cho một
thiết bị như máy in (mà không thể chấp nhận các dòng
dữ liệu đan xen nhau.)

Đặt trước thiết bị:

Phân phối và thu hồi các thiết bị cho tiến trình

Ngăn chặn deaklock( tắc ngẽn).

Quản lí lỗi:

Hệ điều hành cung cấp sử dung bộ nhớ bảo vệ có thể chống
lai nhiều lỗi phân cứng

Trả về một mã lỗi khi yêu cầu vào ra lỗi

Hệ thống con nhập xuất của nhân
(tiếp)

Sự bảo vệ I/O : Lỗi liên quan chặt chẽ đến

•
Cách đọc môt tâp tin từ đĩa
•
Xác định thiết bị chứa file
•
Dịch tên tương ứng với thiết bị
•
Đọc dữ liệu từ đĩa vào bộ đệm
•
Trả điêu khiên cho tiên trình