【正文】 時，許多這樣的循環(huán)緩沖，不僅消耗大量內(nèi)存空間，而且利用率不高。每隊設(shè)置一個互斥信號量 MS；168。設(shè)備控制表168。n 設(shè)備分配算法，常采用兩種：168。 為每個用戶設(shè)置一張 LUT，記入各自 PCB。 判斷狀態(tài)， …2/8/2023 64167。n 多道程序技術(shù)將一臺物理 CPU虛擬為多臺邏輯 CPU，實現(xiàn)多個用戶共享一臺主機；n 如何將一臺物理 I/O設(shè)備虛擬為多臺邏輯 I/O設(shè)備，允許多個用戶共享 “ 同時使用 ” ？2/8/2023 66返回假脫機技術(shù)n 多道程序技術(shù)引入后，可專門利用一道程序（ SPOOLing程序）模擬脫機輸入 / 輸出工作的外圍機，完成設(shè)備的 I/O操作。168。n 數(shù)據(jù)虛擬打印到 “輸出井 ”n Spooling程序再按 “請求表隊列 ”分配真正的打印機打印數(shù)據(jù)。 I/O設(shè)備與控制器間的通信程序。如溫盤格式： P172n每道 30個扇區(qū)，每扇 600個字節(jié)。旋轉(zhuǎn)延遲（到扇區(qū)）168。n 磁盤 I/O執(zhí)行順序按磁盤請求的先后順序?？傔x擇最近的磁道訪問，遠磁道請求的進程會長時間得不到執(zhí)行。n再由外向內(nèi)： 95， 86， 55對對 55號磁道請求的進程相對號磁道請求的進程相對 “饑餓饑餓 ”很久很久2/8/2023 80u 循環(huán)掃描 CSCANn SCAN的錯過問題：168。 按 FCFS選擇子隊列。當前一個隊列，按 SCAN算法執(zhí)行；168。2/8/2023 845. 從資源分配的角度看，操作系統(tǒng)將外部設(shè)備分為：獨占型設(shè)備、共享型設(shè)備、虛擬設(shè)備。12. 大多數(shù)低速設(shè)備都屬于：獨享設(shè)備。由預(yù)輸入程序?qū)⒆鳂I(yè)執(zhí)行中需訪問的數(shù)據(jù)預(yù)先讀入到輸入井中，緩輸出程序則負責(zé)將輸出井中的信息在輸出設(shè)備上輸出。 操作系統(tǒng)檢查頁表，發(fā)現(xiàn)該頁不在內(nèi)存中，需要從硬盤調(diào)入。n 得到授權(quán)后，向磁盤發(fā)出讀命令。2/8/2023 92演講完畢，謝謝觀看！。 l 在寫入數(shù)據(jù)間隙，計算校驗碼并寫入扇區(qū)中。 TLB查找后申明沒有找到；168。18. 設(shè)備分配中的安全性是指：設(shè)備分配應(yīng)保證不會引起進程死鎖。若要調(diào)整中斷事件的響應(yīng)次序，可以利用：中斷屏蔽。3. 通道是：負責(zé) I/O的處理機。2/8/2023 81uFSCANn NStepSCAN的簡化：168。（高密度盤，某一進程的讀寫可能集中在某一磁道）n 改進：168。168。 對中間的磁道有利，但可能會有進程處于饑餓狀態(tài)（ I/O請求總不被執(zhí)行）。最短尋道時間優(yōu)先 SSTF168。移動磁頭（每盤一磁頭）n訪問時間的計算168。 為方便處理，每條磁道存儲容量相同，每個磁道上的每個扇區(qū)相當于一個盤塊。 多個進程可 “同時 ”使用一臺獨占設(shè)備。共享的問題）。2. 輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)： 為緩解速度矛盾，內(nèi)存為緩解速度矛盾，內(nèi)存中開辟兩大緩沖空間，中開辟兩大緩沖空間， 輸入緩沖區(qū)暫存輸入設(shè)備送來的數(shù)據(jù)，再送給輸入井；輸出緩沖區(qū)暫存輸出井送來的數(shù)據(jù)，再送輸出設(shè)備。 控制器、通道也是反復(fù)查找，直到找到一條通路。 檢查 COCT狀態(tài)字，若忙碌，進程 PCB掛到其等待隊列3. 分配通道167。2/8/2023 61引入兩個概念：n 邏輯設(shè)備：用戶應(yīng)用程序中請求的設(shè)備n 物理設(shè)備：系統(tǒng)實際執(zhí)行時使用的設(shè)備設(shè)備分配時需實現(xiàn)：邏輯設(shè)備地址映射到物理設(shè)備地址設(shè) 備設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)備獨立性軟件用戶層程序：? read,write基本硬件控制：備2/8/2023 62邏輯設(shè)備名物理設(shè)備名驅(qū)動程序入口地址/ dev / tty 2 1024/ dev / printer 5 2046…邏輯設(shè)備名到物理設(shè)備名的映射① 邏輯設(shè)備表 LUT（ Logical Unit Table）② LUT的設(shè)置問題168。③ 通道控制表 CHCT通道標識符： channelid通道狀態(tài)：忙 /閑與通道連接的控制器表首址通道隊列的隊首指針通道隊列的隊尾指針2/8/2023 58④ 系統(tǒng)設(shè)備表（ SDT）表目 1表目 i設(shè)備類型 設(shè)備標識符DCT驅(qū)動程序入口n 系統(tǒng)根據(jù)進程對設(shè)備的請求進行設(shè)備分配的過程：SDT ? DCT ? COCT ? CHCT 細節(jié)考慮2/8/2023 59n 設(shè)備固有屬性：獨占、共享、獨占但可虛擬。 設(shè)備分配2/8/2023 551）設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n 記錄相應(yīng)設(shè)備或控制器的 狀態(tài)， 及對設(shè)備或控制器進行 控制 所需的 信息 。輸入隊列168。意味著輸入速度低于計算速度，緩沖區(qū)空，此情況稱為系統(tǒng)受I/O限制。 指示 計算進程 下一個可取的緩沖區(qū) G的指針 Nextg168。 循環(huán)緩沖有多個大小相同的緩沖區(qū)。2/8/2023 43雙機通訊時緩沖區(qū)的設(shè)置緩沖區(qū)A機緩沖區(qū)B機單緩沖發(fā)送 緩沖區(qū) 接收 緩沖區(qū) A機 接收 緩沖區(qū) 發(fā)送 緩沖區(qū)B機雙緩沖u 僅配置單緩沖，任意時刻都只能實現(xiàn)單方向的數(shù)據(jù)傳輸，而絕不允許雙方同時向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)。CPU和外設(shè) 輪流使用 ，一方處理完后等待對方處理。n 使用緩沖區(qū)的方式：1）單緩沖、多緩沖2）循環(huán)緩沖3）緩沖池（ Buffer Pool）2/8/2023 401）單緩沖與多緩沖n 單緩沖（ Single Buffer）168。u 解決： CPU進行當前計算時，進行后續(xù)數(shù)據(jù)的輸入（先不需 CPU干預(yù)的存在一個地方 —— 緩沖區(qū)）。表示本指令所要操作的字節(jié)數(shù)。進一步減少 CPU的干預(yù)n 此時， CPU只需發(fā)一條 I/O指令，通道程序的首地址及要訪問設(shè)備即可。2/8/2023 33③ DMA工作過程n CPU先向磁盤控制器發(fā)送一條讀命令。3) CPU干預(yù)進一步減少： 僅在傳送一個或多個數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束時，才需 CPU干預(yù)，整塊數(shù)據(jù)的傳送是在控制器的控制下完成的。這時 CPU與 I/O設(shè)備并行操作。 然后不斷測試標志。數(shù)據(jù)傳送則按數(shù)組方式進行。 適用于并行、低速設(shè)備2/8/2023 17n數(shù)組選擇通道168。通道沒有內(nèi)存，它與 CPU共享內(nèi)存。數(shù)據(jù)傳送的獨立168。2/8/2023 13③ 處理機與設(shè)備控制器間n 實現(xiàn) CPU與設(shè)備控制器之間的通信。n 每個接口中都有數(shù)據(jù)、控制和狀態(tài)三種類型的信號?？刂菩盘柧€ (讀 \寫 \移動磁頭等控制 )168?？蓪ぶ贰⒖呻S機訪問的色后備。 按傳輸速率分類：216。第 5章 設(shè)備管理nI/O系統(tǒng)的組成n I/O控制方式n 緩沖管理n 設(shè)備分配n 設(shè)備處理n磁盤設(shè)備管理2/8/2023 1關(guān)于設(shè)備管理n 計算機系統(tǒng)的一個重要組成部分是 I/O系統(tǒng)。2/8/2023 2 I/O系統(tǒng)的組成總的來說：需要用于輸入、輸出和存儲信息的 設(shè)備；需要有相應(yīng)的設(shè)備 控制器 和 高速總線；有的大中型計算機系統(tǒng)，配置 I/O通道 等；n I/O設(shè)備n 設(shè)備控制器n I/O通道2/8/2023 31） I/O設(shè)備的類型 I/O設(shè)備的類型繁多，從 OS的觀點，按其重要的性能指標進行分類如下：216。共享：一個時刻上仍然是只被一個進程占用。數(shù)據(jù)信號線 (進出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、緩沖后傳送 )168。地址譯碼器）（協(xié)調(diào) I/O與 CPU的速度差距）n 組成1. 設(shè)備控制器與處理機的接口2. 設(shè)備控制器與設(shè)備的接口3. I/O邏輯設(shè)備控制器數(shù)據(jù)線地址線控制線數(shù)據(jù)狀態(tài)控制I/O邏輯2/8/2023 11I/O邏輯控制器與設(shè)備接口