設(shè)備管理(2)(文件)
【正文】 。 22:52 ? 此外還有 控制器控制表 COCT和通道控制表CHCT， 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)見書 P162。 考慮的因素： * I/O設(shè)備的固有屬性 * I/O設(shè)備的分配算法 * 設(shè)備分配的安全性 * 與設(shè)備的無關(guān)性 22:52 1) 獨占設(shè)備的分配 靜態(tài)分配 — 在進程運行前 , 完成設(shè)備分配；運行結(jié)束時 ， 收回設(shè)備 。 優(yōu)點：效率 缺點：分配策略不好時 , 產(chǎn)生死鎖 。 I/O操作過程 請求 I/O的進程、 I/O過程（ I/O控制的接口程序）、設(shè)備處理程序、中斷處理程序。一旦被喚醒 ， 它可以很快搶占處理機投入運行 。 RAM盤具有立即存取的優(yōu)點 （ 沒有尋道和旋轉(zhuǎn)延遲 ） ， 適用于存儲需要頻繁存取的程序和數(shù)據(jù) 。 ? 另一種時鐘由三個部件構(gòu)成：晶體振蕩器 、 計數(shù)器和存儲寄存器 石英晶體產(chǎn)生的精確的周期信號 ， 典型的范圍是 5到 100MHz 信號送到到計數(shù)器 ， 使其遞減計數(shù)至 0。 時鐘軟件功能： 1． 維護日期時間 2． 防止進程超時運行 3． 對 CPU的使用情況記帳 4． 處理用戶進程提出的 ALARM系統(tǒng)調(diào)用 5． 為系統(tǒng)本身各部分提供監(jiān)視定時器 6． 繪制 CPU運行直方圖 ， 完成監(jiān)視和統(tǒng)計信息收集 22:52 終端 ? 每臺計算機都配有一個或多個終端與之通信 ? 為了使操作系統(tǒng)中與設(shè)備無關(guān)部分和用戶程序?qū)τ诓煌吞柕慕K端不必重寫 ， 終端驅(qū)動程序隱藏了各種類型終端的差異 22:52 終端硬件 根據(jù)與操作系統(tǒng)的通信方法將終端分為兩大類： （ 1） RS－ 232標準接口 （ 2） 存儲映像終端 RS－ 232終端由鍵盤和顯示器構(gòu)成 ， 通過串行接口一次一位地與計算機系統(tǒng)進行通信 。 22:52 2. 時鐘軟件 時鐘硬件所做的工作是每隔一定的時間間隔產(chǎn)生一個中斷 。 當驅(qū)動程序接收到一條讀寫一塊的消息時 ， 它只計算被請求的塊在RAM盤存儲區(qū)的位置 ， 并讀出或?qū)懭朐搲K ，而不對軟盤或硬盤進行讀寫 。 從存儲角度 ， 與內(nèi)存比較起來 ， 磁盤有三個主要的優(yōu)點： ? 可用的存儲容量非常大 ? 價格非常低 ? 電源關(guān)掉后信息不會丟失 22:52 ? 磁盤包括一或多個盤片每片兩面； ? 每面分成若干條磁道 （ 一般為 500— 2023） ，磁道間留有間歇； ? 每條磁道又被分成許多扇區(qū) （ 一般為 10—100） ， 扇區(qū)間留有間歇；每條磁道上扇區(qū)數(shù)目典型為 8至 32， 每個扇區(qū)包含相同的字節(jié)數(shù) ? 實際的硬盤都組織成許多柱面； ? 磁盤格式化 ， 見 P172圖 522。幾者之間關(guān)系如圖。 22:52 設(shè)備驅(qū)動程序 為了控制 I/O傳輸 ， 實現(xiàn) I/O進程與設(shè)備控制器之間的通信 ， 系統(tǒng)為每類設(shè)備編制設(shè)備驅(qū)動程序 。 缺點：設(shè)備利用率低 。 22:52 由于在多道程序系統(tǒng)中 ， 進程數(shù)多于資源數(shù) ， 引起資源的競爭 。 表目 i DCT1 DCT2 DCTn 設(shè)備類型 設(shè)備標識符 設(shè)備狀態(tài) 指向控制器表的指針 重復(fù)執(zhí)行次數(shù)或時間 設(shè)備隊列的隊首指針 設(shè)備控制器表集合 22:52 ? 系統(tǒng)設(shè)備表 SDT 整個系統(tǒng)一張表 ， 記錄系統(tǒng)中所有 I/O設(shè)備的信息 ， 表目包括：設(shè)備類型 、 設(shè)備標識符 、 進程標識符 、 DCT表指針等 。 22:52 PnP技術(shù)的特點： （ 1） 支持 I/O設(shè)備及部件的自動配置 ， 使用戶能夠簡單方便地使用系統(tǒng)擴充設(shè)備； （ 2） 減少由制造商裝入的種種用戶支持和限制 ，簡化部件的硬件跳接設(shè)置 ， 使 I/O附加卡和部件不再具有人工跳接線設(shè)置電路； （ 3） 在主機板和附加卡上保存系統(tǒng)資源的配置參數(shù)和分配狀態(tài) ， 有利于系統(tǒng)對整個 I/O資源的分配和控制； （ 4） 支持和兼容各種操作系統(tǒng)平臺 ， 具有很強的擴展性和可移植性； （ 5） 在一定程度上具有 “ 熱插入 ” 、 “ 熱拼接 ”技術(shù) 。 22:52 SCSI系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 22:52 即插即用技術(shù) (Plug and Play） 計算機系統(tǒng) I/O設(shè)備與部件配置的應(yīng)用技術(shù) 。 22:52 總線的分類 CPU內(nèi)存總線 I/O總線 數(shù)據(jù)總線 地址總線 控制總線 （非本課程范圍） 2. 總線的分類 22:52 微型計算機 總線的種類和發(fā)展 PC／ XT總線 ISA總線 MCA總線 EISA總線 VESA總線 PCI總線 USB總線 …... (過時 ) 1394總線 SCSI總線 22:52 3. USB技術(shù) USB（ Universal Serial Bus） 通用串行總線 ， 是 一種連接 I/O串行設(shè)備的技術(shù)標準 。 緩沖技術(shù)與虛擬設(shè)備技術(shù)的區(qū)別： ? 目的不同 前者解決速度匹配問題 ， 后者將獨占設(shè)備轉(zhuǎn)化為共享設(shè)備 。 緩沖技術(shù) ? 減少了 I/O設(shè)備對處理器的中斷請求次數(shù) ? 簡化了中斷機制 ? 節(jié)省了系統(tǒng)開銷 22:52 硬緩沖：在設(shè)備中設(shè)置緩沖區(qū) ， 由硬件實現(xiàn) 軟緩沖：在內(nèi)存中開辟一個空間 ， 用作緩沖區(qū) 單緩沖 雙緩沖 緩沖池：多個緩沖區(qū)連接起來統(tǒng)一管理 ， 構(gòu)成緩沖池 ， 池中設(shè)置了多個可供若干進程共享的緩沖區(qū) ， 避免內(nèi)存的大量消耗 。 ? 中斷方式的數(shù)據(jù)傳送是由 CPU控制完成的； 而 DMA方式則是在 DMA控制器的控制下不經(jīng)過 CPU控制完成的 。 當系統(tǒng)引入多道程序技術(shù)后，完全可以用其中的一道程序模擬脫機輸入時的外圍控制機功能，把低速 I/O設(shè)備上的數(shù)據(jù)傳送到高速磁盤上；再用其中的另一道程序模擬脫機輸出時的外圍控制機功能，把數(shù)據(jù)從磁盤傳送到低速輸出設(shè)備上。 它先為一臺設(shè)備執(zhí)行一條通道指令 ， 然后自動轉(zhuǎn)接 ， 為另一
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