設(shè)備管理培訓(xùn)教材(ppt 76頁(yè))-全文預(yù)覽
【正文】 先把文件送到網(wǎng)絡(luò) spooling目錄，然后網(wǎng)絡(luò)守護(hù)進(jìn)程把它取出并傳遞到目標(biāo)地址 ? Inter電子郵件系統(tǒng) 在 Inter上發(fā) Email時(shí)，電子郵件發(fā)送程序 send先將待發(fā)信件存入 spooling電子郵件目錄下，供以后傳輸。當(dāng) CPU需要輸入數(shù)據(jù)時(shí)，直接從輸入井讀入內(nèi)存。 “ 井 ” 是用作緩沖的存儲(chǔ)區(qū)域 。 輸出： CPU需要輸出時(shí)，將數(shù)據(jù)從內(nèi)存送到磁盤(pán)；由一臺(tái)外圍機(jī)將磁盤(pán)中的數(shù)據(jù)輸出。 （ 2）統(tǒng)一命名，統(tǒng)一接口 對(duì)不同的設(shè)備采取統(tǒng)一的操作方式 例如：把設(shè)備看作文件，所有設(shè)備和文件使用相同的方式（路徑名定位） I/O管理中的幾個(gè)重要思想 二 、 SPOOLing技術(shù) SPOOLing: Simultaneous Peripheral Operation On Line 即外圍設(shè)備同時(shí)聯(lián)機(jī)操作，又稱(chēng)假脫機(jī)操作 SPOOLing的概念最早出現(xiàn)在作業(yè)處理中，那時(shí)多道程序的概念還沒(méi)有提出 這個(gè)概念至今還有很大的意義。 設(shè)備獨(dú)立性的含義： 用戶(hù)在編寫(xiě)程序時(shí)，能獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備，甚至不關(guān)心設(shè)備類(lèi)型。 設(shè)備分配程序總是把設(shè)備首先分配給隊(duì)首進(jìn)程。 設(shè)備分配 2. 設(shè)備分配策略 由于在多道程序系統(tǒng)中，進(jìn)程數(shù)多于資源數(shù)，引起資源的競(jìng)爭(zhēng)。 與設(shè)備分配有關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 采用通道結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中設(shè)備分配采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 系統(tǒng)設(shè)備表、通道控制表、控制器控制表和設(shè)備控制表 ? 系統(tǒng)建立 1張系統(tǒng)設(shè)備表 ， 記錄配置在系統(tǒng)中的所有物理設(shè)備的情況 。 如果連續(xù)輸入 /輸出多個(gè)數(shù)據(jù)塊呢？ I/O緩沖的種類(lèi) 2. 雙緩沖 由 OS指定 2個(gè)緩沖區(qū) 當(dāng)用戶(hù)進(jìn)程從一個(gè)緩沖區(qū)取數(shù)據(jù)（或向一個(gè)緩沖區(qū)寫(xiě)數(shù)據(jù)）時(shí)， OS可以向另一個(gè)緩沖區(qū)輸入數(shù)據(jù)（或輸出另一個(gè)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)）。在執(zhí)行 I/O命令后阻塞，等待數(shù)據(jù)變成可用的。 I/O緩沖： 在 CPU和 I/O設(shè)備之間設(shè)立緩沖區(qū)，用以暫存 CPU與外設(shè)之間交換的數(shù)據(jù)，從而緩和 CPU與外設(shè)速度不匹配所產(chǎn)生的矛盾。 I/O控制方式 I/O控制方式：主機(jī)和 I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送方式 4種 I/O控制方式 : （ 1）程序直接控制方式（輪詢(xún)） （ 2）中斷方式 （ 3） DMA方式 （ 4）通道方式 發(fā)展的思路：解放 CPU I/O控制方式 1. 程序直接控制方式（輪詢(xún)） 由用戶(hù)進(jìn)程控制，不斷測(cè)試設(shè)備狀態(tài) 缺點(diǎn)： ? 忙等待 ? CPU與 I/O設(shè)備只能串行工作 I/O控制方式 2. 中斷方式 為了減少設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序不斷詢(xún)問(wèn)控制器狀態(tài)寄存器的開(kāi)銷(xiāo) 當(dāng) I/O操作結(jié)束后，由設(shè)備控制器主動(dòng)通知設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 不足： ? 數(shù)據(jù)傳送是在中斷處理時(shí)由 CPU控制完成 ? 每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量小，比如 1個(gè)字節(jié)或 1個(gè)字。 設(shè)備處理程序?qū)崿F(xiàn) CPU和設(shè)備控制器之間的通信 。 是 可尋址 的和 可隨機(jī)訪問(wèn) 的設(shè)備 設(shè)備管理概述 二、設(shè)備管理的 2個(gè)重要目標(biāo)： 效率、通用性 （ 1） 效率 提高設(shè)備的利用率和 I/O效率 充分利用各種技術(shù)（中斷、 DMA、通道、緩沖等）提高 CPU與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的并行工作能力，充分利用資源，提高資源利用率，提高 I/O處理的效率 ? 并行性 ? 均衡性（使設(shè)備充分忙碌） 設(shè)備管理的 2個(gè)重要目標(biāo) （ 2）通用性 為用戶(hù)提供方便、統(tǒng)一的接口，希望能用統(tǒng)一的方式處理所有的設(shè)備 屏蔽硬件細(xì)節(jié)（設(shè)備的物理細(xì)節(jié)，錯(cuò)誤處理，不同 I/O的差異性），使用戶(hù)擺脫繁瑣的程序設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān) ? 方便性 ? 接口的友好性 ? 透明性 設(shè)備管理概述 三、設(shè)備管理的功能 （ 1）設(shè)備分配。 按設(shè)備共享屬性分類(lèi) I/O設(shè)備分類(lèi) （ 1）字符設(shè)備 以字節(jié)為單位傳送數(shù)據(jù)，如鍵盤(pán)。 因?yàn)楠?dú)占設(shè)備屬于臨界資源，所以多個(gè)并發(fā)進(jìn)程必須互斥地訪問(wèn)獨(dú)占設(shè)備。 （ 2） I/O設(shè)備 是向 CPU傳輸信息或輸出 CPU加工處理信息的設(shè)備。 I/O設(shè)備分類(lèi) （ 1） 低速設(shè)備 指?jìng)鬏斔俾蕿槊棵腌妿讉€(gè)字符至數(shù)百個(gè)字節(jié)的設(shè)備 ， 如鍵盤(pán) 、 鼠標(biāo) 、 語(yǔ)音輸入等 。第 7章 設(shè)備管理 設(shè)備管理概述 I/O控制方式 I/O緩沖 設(shè)備分配與設(shè)備處理 I/O管理中的幾個(gè)重要思想 磁盤(pán) I/O 小結(jié) 設(shè)備管理概述 一、 I/O設(shè)備的分類(lèi) 1. 按從屬關(guān)系分類(lèi) （ 1） 系統(tǒng)設(shè)備 指在操作系統(tǒng)生成時(shí)已經(jīng)登記在系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 。 如繪圖儀 、 掃描儀等 。 （ 1） 存儲(chǔ)設(shè)備 是計(jì)算機(jī)用來(lái)保存各種信息的設(shè)備 ， 如磁盤(pán) 、 磁帶等 。 一般是低速的 I/O設(shè)備 ,如打印機(jī)等。一般可以利用假脫機(jī)（ SPOOLing）技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備。 傳輸速度快。 （ 2） 設(shè)備處理 。 包括對(duì)緩沖區(qū)的管理功能及實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性。 I/O緩沖 一、什么是 I/O緩沖？ 緩沖（ buffering）： 為了緩解通信雙方速度不匹配而引入的一個(gè)中間環(huán)節(jié)。 I/O緩沖 二、 OS為什么要引入 I/O緩沖？ 【例】應(yīng)用程序要從磁盤(pán)中讀一塊數(shù)據(jù)（ 512B）到自己的地址空間 10001511(虛擬地址 )。 I/O緩沖 三、 I/O緩沖的種類(lèi) 1. 單緩沖 當(dāng)用戶(hù)進(jìn)程發(fā)出 I/O請(qǐng)求時(shí)，操作系統(tǒng)在內(nèi)存的系統(tǒng)空間為該操作分配一個(gè)緩沖區(qū) 輸入：數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)緩沖區(qū)，傳送完成時(shí)，用戶(hù)進(jìn)程將其復(fù)制到用戶(hù)空間 輸出：用戶(hù)進(jìn)程將數(shù)據(jù)復(fù)制到系統(tǒng)緩沖區(qū)，然后由 OS輸出。 ? 設(shè)備表 每一類(lèi)設(shè)備都有各自的設(shè)備表 ， 用來(lái)登記這類(lèi)設(shè)備中每一臺(tái)設(shè)備的狀態(tài) ， 包含的內(nèi)容有：物理設(shè)備名 、 邏輯設(shè)備名 、占有設(shè)備的進(jìn)程號(hào) 、 已分配 /未分配 、 好 /壞等 。主要內(nèi)容：設(shè)備類(lèi)型、設(shè)備標(biāo)識(shí)符、設(shè)備狀態(tài)、與此設(shè)備相連的 COCT、重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)或時(shí)間、等待隊(duì)列的隊(duì)首
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