【正文】 啟動 I/O： 向控制器或設備發(fā)起 I/O操作。 可用性檢查 ：檢查控制器和設備的狀態(tài)，判斷是否可用。 轉(zhuǎn)換 ：將抽象的命令轉(zhuǎn)換為具體的一定次序的指令。1) 先來先服務 (FCFS)： 按 I/O請求的先后順序，排成 I/O請求命令隊列；按 FCFS分配設備；2) 基于優(yōu)先級 ：依據(jù)進程的優(yōu)先級，指定 I/O請求的優(yōu)先級，排成不同優(yōu)先級隊列；按優(yōu)先級高低分配設備；制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學計算機學院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計算機學院版權(quán)所有設備分配算法167。與設備分配有關(guān)的設備屬性 ：獨享 設備：打印機等；共享 設備：磁盤、網(wǎng)卡等；虛擬設備。系統(tǒng)設備表　 SDT： 整個系統(tǒng)一張表，每個物理設備一個項167。稱為 收容輸出 ， 正在將輸出緩沖區(qū)內(nèi)容輸出到實際設備，稱為 提取輸出。稱為 收容輸入 。（通用，利用 率高）制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學計算機學院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計算機學院版權(quán)所有I/O設備輸入用戶進程 操作系統(tǒng)I/O設備輸入用戶進程 操作系統(tǒng)輸入I/O設備用戶進程 操作系統(tǒng)(a)(b)(c)　 (a)單緩沖 。167。 單緩沖 (single buffer)： 設一個緩沖區(qū)， CPU和外設輪流使用， 一方處理完之后接著等待對方處理。 適合： 低速的字符設備　　中斷控制方式優(yōu)缺點返回制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學計算機學院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計算機學院版權(quán)所有 緩沖技術(shù)167。167。 CPU可以與設備并行工作。 工作方式： CPU向 I/O部件發(fā)出命令后，轉(zhuǎn)去做其他有用的工作 。 　　 3）由于程序直接控制方式依靠測試設備標志觸發(fā)器的狀態(tài)位來控制數(shù)據(jù)傳送，因此無法發(fā)現(xiàn)和處理由于設備或其他硬件產(chǎn)生的錯誤。優(yōu)點： 控制簡單。 程序直接控制方式 (programmed direct I/O) ：? 由 CPU直接控制內(nèi)存和外圍設備之間的信息傳送。制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學計算機學院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計算機學院版權(quán)所有 通道控制方式優(yōu)點優(yōu)點： 啟動一次通道執(zhí)行一個通道程序可以傳送 幾批地址不連續(xù)的數(shù)據(jù)塊 。 通道控制方式的處理過程：1) 當進程要求設備輸入數(shù)據(jù)時， CPU執(zhí)行 Start指令 指明 I/O操作 、 通道程序地址 、 設備號和對應的通道 。如：磁盤，磁帶。? 字節(jié)多路 (byte multiplexor channel)通道 ： 以 字節(jié)為單位 傳送數(shù)據(jù)，多個 外設分時輪流使用通道 （分時系統(tǒng)工作方式）。操作 P R 字節(jié)計數(shù) 內(nèi)存地址 備注WRITE 0 0 80 813WRITE 0 0 140 1034WRITE 0 1 60 5830 R1結(jié)束WRITE 0 1 300 2022 R2結(jié)束WRITE 0 0 250 1850WRITE 1 1 250 720 R3結(jié)束，程序結(jié)束制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學計算機學院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計算機學院版權(quán)所有 通道方式的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)167。它有自己的 通道指令 ，由 通道指令構(gòu)成通道程序 。系統(tǒng) 中多個DMA同時使用，可能造成內(nèi)存地址沖突。?特點： DMA與 CPU分是共享總線， DMA通過挪用總線周期的方式 把數(shù)據(jù)緩沖寄存器中的數(shù)據(jù)直接送到內(nèi)存地址寄存器所指向的內(nèi)存區(qū)域 。 硬中斷通過硬件產(chǎn)生相應的終端請求。 v 陷阱處理程序提供的服務為當前進程所用，而中斷處理程序提供的服務則不是為了當前進程的。中斷優(yōu)先級決定系統(tǒng) 響應中斷 的優(yōu)先次序。 內(nèi)中斷一般稱為 陷阱 。包括 I/O中斷、外部信號中斷、各種定時器引起的時鐘中斷以及調(diào)試程序中設置的中斷點等引起的調(diào)試中斷等。 167。 中斷嵌套 ：在處理中斷的同時又響應別的中斷。每類中斷有對應的 PSW及處理程序的入口地址。 P233 　　中斷的基本概念 ： p233PSW 即程序狀態(tài)字Program Status Word 　　用來存放兩類信息：一類是體現(xiàn)當前指令執(zhí)行結(jié)果的各種狀態(tài)信息，如有無進位（ CF位），有無溢出（ OF位），結(jié)果正負（ SF位），結(jié)果是否為零（ ZF位），奇偶標志位（ PF位）等；另一類是存放控制信息，如允許中斷 (IF位 )，跟蹤標志（TF位）等。屏蔽中斷： PSW中的中斷屏蔽字段 。中斷源、響應中斷、處理中斷　 　　167。 按從屬關(guān)系分類：1. 系統(tǒng)設備2. 用戶設備　　　　　167。 按使用特性分類 ：1. 存儲設備2. 輸入輸出設備3. 終端設備4. 脫機設備　　　　　 P224　 圖167。中斷： 是指計算機在執(zhí)行期間系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何非尋常的或非預期的急需處理事件，使得 CPU暫時中斷當前正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應的事件處理程序，待處理完畢后又返回原來被中斷處繼續(xù)執(zhí)行或調(diào)度新的進程執(zhí)行的過程 　167。 P233167。用于屏蔽某些中斷。 中斷向量： PSW＋ 處理程序的入口地址 。167。 屏蔽同級或同級以下的中斷 。外中斷： 是指來自處理機和內(nèi)存外部的中斷 。內(nèi)中斷： 主要指在處理機和內(nèi)存內(nèi)部產(chǎn)生中斷 。中斷優(yōu)先級： 按中斷源的輕重緩急響應中斷，操作系統(tǒng)對不同的中斷賦予不同的優(yōu)先級 。 　　制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學計算機學院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計算機學院版權(quán)所有中斷與陷阱的區(qū)別v 陷阱通常由處理機正在執(zhí)行的現(xiàn)行指令引起，而中斷則是由與現(xiàn)行指令無關(guān)的中斷源引起的。軟中斷和硬中斷：軟中斷 是通信進程之間用來模擬硬件中斷的一種信號通信方式。工作方式： 由程序設置 DMA控制器中的若干寄存器值（如內(nèi)存始址，傳送字節(jié)數(shù)），然后發(fā)起 I/O操作；在 DMA控制之下完成內(nèi)存與外設的成批數(shù)據(jù)交換，在操作完成時由 DMA控制器向 CPU發(fā)出中斷。如：磁盤缺點： DMA方式對外圍設備的管理和某些操作仍由 CPU控制。返回制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學計算機學院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計算機學院版權(quán)所有 通道控制方式 (channel control)? 通道的定義及工作方式：? 　通道是一個獨立于 CPU的專管輸入輸出控制的 處理機 ，它控制設備與內(nèi)存直接進行數(shù)據(jù)交換。通道程序示例： 一個六條通道指令所構(gòu)成的簡單通道程序，其功能是將內(nèi)存中不同地址的數(shù)據(jù)寫到三個記錄中。如：磁盤，磁帶。適合連接中高速外部設備?！⊥ǖ揽刂品绞降拿枋鲞^程見 P232　167。4) 若數(shù)據(jù)傳送結(jié)束，通道通過 中斷 請求線發(fā)中斷信號請求 CPU做中斷處理。返回制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學計算機學院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計算機學院版權(quán)所有程序直接控制方式 p225167。接下頁制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學計算機學院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計算機學院版權(quán)所有（ b）接收到 Start命令做接收或發(fā)送數(shù)據(jù)準備等待 CPU來的下條命令標志觸發(fā)器置 “Done”執(zhí)行下條命令開始數(shù)據(jù)傳送等待發(fā) Start命令準備完畢？設備標志觸發(fā)器為 “Done”外圍設備（ a）否是CPU是否程序直接控制方式圖示接下頁制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學計算機學院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計算機學院版權(quán)所有向 I/O部件發(fā)讀命令讀 I/O部件狀態(tài)寄存器檢查狀態(tài)從 I/O部件讀字節(jié)數(shù)據(jù)將該字節(jié)寫入