【正文】 啟動(dòng) I/O： 向控制器或設(shè)備發(fā)起 I/O操作。 可用性檢查 ：檢查控制器和設(shè)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(wù) (FCFS)： 按 I/O請(qǐng)求的先后順序，排成 I/O請(qǐng)求命令隊(duì)列；按 FCFS分配設(shè)備；2) 基于優(yōu)先級(jí) ：依據(jù)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，指定 I/O請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)，排成不同優(yōu)先級(jí)隊(duì)列；按優(yōu)先級(jí)高低分配設(shè)備；制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有設(shè)備分配算法167。與設(shè)備分配有關(guān)的設(shè)備屬性 ：獨(dú)享 設(shè)備：打印機(jī)等；共享 設(shè)備：磁盤、網(wǎng)卡等；虛擬設(shè)備。系統(tǒng)設(shè)備表　 SDT： 整個(gè)系統(tǒng)一張表，每個(gè)物理設(shè)備一個(gè)項(xiàng)167。稱為 收容輸出 ， 正在將輸出緩沖區(qū)內(nèi)容輸出到實(shí)際設(shè)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(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有I/O設(shè)備輸入用戶進(jìn)程 操作系統(tǒng)I/O設(shè)備輸入用戶進(jìn)程 操作系統(tǒng)輸入I/O設(shè)備用戶進(jìn)程 操作系統(tǒng)(a)(b)(c)　 (a)單緩沖 。167。 單緩沖 (single buffer)： 設(shè)一個(gè)緩沖區(qū)， CPU和外設(shè)輪流使用， 一方處理完之后接著等待對(duì)方處理。 適合： 低速的字符設(shè)備　　中斷控制方式優(yōu)缺點(diǎn)返回制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有 緩沖技術(shù)167。167。 CPU可以與設(shè)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(cè)試設(shè)備標(biāo)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(shè)備或其他硬件產(chǎn)生的錯(cuò)誤。優(yōu)點(diǎn)： 控制簡(jiǎn)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(shè)備之間的信息傳送。制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有 通道控制方式優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 啟動(dòng)一次通道執(zhí)行一個(gè)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(dāng)進(jìn)程要求設(shè)備輸入數(shù)據(jù)時(shí)， CPU執(zhí)行 Start指令 指明 I/O操作 、 通道程序地址 、 設(shè)備號(hào)和對(duì)應(yīng)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(gè) 外設(shè)分時(shí)輪流使用通道 （分時(shí)系統(tǒng)工作方式）。操作 P R 字節(jié)計(jì)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(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)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(gè)DMA同時(shí)使用，可能造成內(nèi)存地址沖突。?特點(diǎn)： 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(yīng)的終端請(qǐng)求。 v 陷阱處理程序提供的服務(wù)為當(dāng)前進(jìn)程所用，而中斷處理程序提供的服務(wù)則不是為了當(dāng)前進(jìn)程的。中斷優(yōu)先級(jí)決定系統(tǒng) 響應(yīng)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(hào)中斷、各種定時(shí)器引起的時(shí)鐘中斷以及調(diào)試程序中設(shè)置的中斷點(diǎn)等引起的調(diào)試中斷等。 167。 中斷嵌套 ：在處理中斷的同時(shí)又響應(yīng)別的中斷。每類中斷有對(duì)應(yīng)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(dāng)前指令執(zhí)行結(jié)果的各種狀態(tài)信息，如有無進(jìn)位（ CF位），有無溢出（ OF位），結(jié)果正負(fù)（ SF位），結(jié)果是否為零（ ZF位），奇偶標(biāo)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(biāo)志（TF位）等。屏蔽中斷： PSW中的中斷屏蔽字段 。中斷源、響應(yīng)中斷、處理中斷　 　　167。 按從屬關(guān)系分類：1. 系統(tǒng)設(shè)備2. 用戶設(shè)備　　　　　167。 按使用特性分類 ：1. 存儲(chǔ)設(shè)備2. 輸入輸出設(shè)備3. 終端設(shè)備4. 脫機(jī)設(shè)備　　　　　 P224　 圖167。中斷： 是指計(jì)算機(jī)在執(zhí)行期間系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何非尋常的或非預(yù)期的急需處理事件，使得 CPU暫時(shí)中斷當(dāng)前正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)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(jìn)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(jí)或同級(jí)以下的中斷 。外中斷： 是指來自處理機(jī)和內(nèi)存外部的中斷 。內(nèi)中斷： 主要指在處理機(jī)和內(nèi)存內(nèi)部產(chǎn)生中斷 。中斷優(yōu)先級(jí)： 按中斷源的輕重緩急響應(yīng)中斷，操作系統(tǒng)對(duì)不同的中斷賦予不同的優(yōu)先級(jí) 。 　　制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)院版權(quán)所有中斷與陷阱的區(qū)別v 陷阱通常由處理機(jī)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(jìn)程之間用來模擬硬件中斷的一種信號(hào)通信方式。工作方式： 由程序設(shè)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(shè)的成批數(shù)據(jù)交換，在操作完成時(shí)由 DMA控制器向 CPU發(fā)出中斷。如：磁盤缺點(diǎn)： DMA方式對(duì)外圍設(shè)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(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)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(gè)獨(dú)立于 CPU的專管輸入輸出控制的 處理機(jī) ，它控制設(shè)備與內(nèi)存直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。通道程序示例： 一個(gè)六條通道指令所構(gòu)成的簡(jiǎn)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(gè)記錄中。如：磁盤，磁帶。適合連接中高速外部設(shè)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(qǐng)求線發(fā)中斷信號(hào)請(qǐng)求 CPU做中斷處理。返回制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 靜 媛重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)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(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)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(zhǔn)備等待 CPU來的下條命令標(biāo)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(zhǔn)備完畢？設(shè)備標(biāo)志觸發(fā)器為 “Done”外圍設(shè)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(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 《操作系統(tǒng)》教程 精品課程系列 計(jì)算機(jī)學(xué)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