【正文】 設備，通道接到該指令后，通過執(zhí)行通道程序便可完成 CPU指定的 I/O任務。當通道中沒有存儲部件時，就存放在內存儲器里。A、程序查詢 B、中斷方式 C、 DMA方式n 在中斷驅動方式中， CPU是以 ______為單位對 I/O進行干預的； DMA方式時，是以 ______為單位進行干預的； I/O通道方式是以 ______為單位進行干預的。例如有一程序要求輸入信息，可以從各種不同類型的輸入設備上給程序輸入數(shù)據(jù)，則稱該程序是獨立于不同類型的輸入設備的。 ④ 對獨立設備的分配與回收； 2023020178n 程序員利用系統(tǒng)調用打開 I/O設備時，通常使用的設備標識是（ 2023） n 本地用戶通過鍵盤登陸系統(tǒng)是，首先獲得鍵盤輸入信息的程序是 ()。整個系統(tǒng)配置一張。鍵盤輸入機、磁帶機和打印機等都是典型的獨享設備。僅當進程所請求的設備已被另一進程占用時，請求進程才進入阻塞狀態(tài)。n 用戶層軟件必須通過一組系統(tǒng)調用來取得操作系統(tǒng)的服務。n 在單道批處理時期，用脫機 I/O可以提高 CPU利用率。但并不真正立即把打印機分配給該用戶進程， 20230201110守護進程① C　外圍控制機　　 D　輸入設備n 為實現(xiàn)設備分配，應為每類設備配置一張 ______，在系統(tǒng)中配置一張 ______；為實現(xiàn)設備獨立性，系統(tǒng)中應配置一張 ______。 20230201112n SPOOLing是對脫機 I/O工作方式的模擬，SPOOLing系統(tǒng)中的輸入井是對脫機輸入中的_______進行模擬。20230201111練習在采用 SPOOLing技術的系統(tǒng)中，用戶的打印數(shù)據(jù)首先被送到（） 但并不真正立即把打印機分配給該用戶進程， 輸出進程再為用戶進程申請一張空白的用戶請求打印表，并將用戶的打印要求填入其中， 當用戶進程請求打印輸出時， n 井管理程序：用于控制作業(yè)與磁盤井之間的信息交換。提高 I/O速度。一旦獲得某種設備后便阻塞 ,使該進程不可能再請求任何資源 ,在它運行時又不保持任何資源。20230201872023020188設備分配應考慮的因素n 設備的固有屬性n 設備的分配算法n 設備分配的安全性2023020189設備分配應考慮的因素n 設備的固有屬性u獨占性：在使用上具有排它性的設備。 n 通道控制表（ CHCT）u為每個通道配置一張表，它反映通道的使用狀態(tài)。以提高 I/O的效率； ③ 差錯控制。其功能有u 執(zhí)行所有設備的公有操作u易于實現(xiàn) I/O重定向 。主機的 CPU與通道可以并行工作，并通過（）實現(xiàn)彼此之間的通信和同步 。在 CPU啟動通道后，由通道執(zhí)行通道程序，完成 CPU所交給的 I/O任務。 2023020166 I/O通道控制方式 1. I/O通道控制方式的引入 I/O通道方式是 DMA方式的發(fā)展，它可進一步減少 CPU的干預，即把對 一個數(shù)據(jù)塊 的讀 (或寫 )為單位的干預，減少為對 一組數(shù)據(jù)塊 的讀 (或寫 )及有關的控制和管理為單位的干預。u ② 發(fā)出數(shù)據(jù)要求的進程進入等待狀態(tài)，進程調度程序調度其他進程占據(jù) CPU。所傳送的數(shù)據(jù)是從設備直接送入內存的，或者相反；u 可見，中斷驅動方式可以成百倍地提高 CPU的利用率。在以后的某個時刻 OS調度要求輸入的進程 A。致使 CPU的絕大部分時間都處于等待 I/O設備完成數(shù)據(jù) I/O的循環(huán)測試中， 設備驅動程序與（）密切相關，如果計算機中配置有一個光盤，一個軟盤，一個硬盤，此時應為它們配置（）種外存設備驅動程序。u四是驅動程序與硬件緊密相關，其部分被固化在ROM 中。 n 通常，每一類設備配置一種驅動程序。中斷事件通常由硬件發(fā)現(xiàn)n 中斷的處理 F對出現(xiàn)的事件進行處理的程序稱為中斷處理程序。 它的優(yōu)點是傳輸速度高，缺點是一次只能控制一臺設備進行 I/O操作，利用率低。n 通道沒有自己的內存，通道所執(zhí)行的通道程序是放在主機的內存中的， 2023020123n 通道方式的目的使一些原來由 CPU處理的 I/O任務轉由通道來承擔，從而使 CPU徹底從 I/O中解放出來。n 控制信號線 作為由設備控制器向 I/O設備發(fā)送控制信號時的通路。如打印機n 高速設備：每秒數(shù)百 K到數(shù)兆。 202302013n 方便用戶使用 I/O設備u隱藏物理設備的細節(jié)u與設備的無關性n 提高 CPU和 I/O設備的利用率u提高 CPU和 I/O設備的利用率u對 I/O設備進行控制n 為用戶的共享設備時提供方便u確保對設備的正確共享u錯誤處理202302014 I/O系統(tǒng)的層次和結構模型n I/O層次結構u用戶層 I/O軟件u設備獨立性軟件u設備驅動程序u中斷處理程序20230201520230201I/O層次結構n用戶層軟件設備獨立性軟件設備驅動程序中斷處理程序硬件實現(xiàn)與用戶交互的接口，產(chǎn)生 I/O請求負責實現(xiàn)與設備驅動器的統(tǒng)一接口、設備命名，設備的保護，設備的分配與釋放，緩沖等。202302012設備管理的任務n 是完成用戶提出的 I/O請求，為用戶分配 I/O設備，提高 CPU與 I/O設備的利用率，提高 I/O設備的速度，方便用戶使用 I/O設備。如鍵盤、鼠標n 中速設備：每秒數(shù)千到數(shù)萬字節(jié)。n 共享型設備：多個進程對它的訪問可以交叉進行，除磁帶機外的塊設備屬共享設備n 虛擬設備： 在一類設備上模擬另一類設備，常用共享設備模擬獨占設備，用高速設備模擬低速設備，被模擬的設備稱為虛 擬 設備2023020114設備與控制器之間的接口n 通常，設備不是直接與 CPU進行通信，而是與設備控制器通信，因此在 I/O設備中應含有與設備控制器間的接口，在該接口中有三種類型的信號，各對應一條信號線2023020115設備與控制器之間的接口n 數(shù)據(jù)信號線 用于在設備和設備控制器之間傳送數(shù)據(jù)信號。 其所能執(zhí)行的命令，主要局限于與 I/O操作有關的指令； 20230201282023020129n 數(shù)組選擇通道：直至該設備傳送完畢釋放該通道。2023020132“瓶頸 ”問題 圖 54 單通路 I/O系統(tǒng) 2023020133圖 55 多通路 I/O系統(tǒng) 解決 “瓶頸 ”問題的最有效方法就是增加設備到主機間的通路而不增加通道 2023020134練習n 通道是 I/O處理機，它用于實現(xiàn) ______之間的信息傳輸；n ____用作連接大量的低速或中速設備；A、數(shù)據(jù)選擇通道 D、信息交換單位2023020135練習n 硬盤屬于 (F在這里引起中斷的事件稱為中斷源。也將由設備控制器發(fā)來的信號傳送給上層軟件。u三是驅動程序與 I/O控制方式緊密相關。 忙 等待方式2023020151 在程序 I/O方式中，由于 CPU的高速性和 I/O設備的低速性， 在中斷處理程序中把數(shù)據(jù)緩沖寄存器中的數(shù)取走，放入內存特定位置 M， 喚醒等待進程 A， 中斷返回到 B的斷點繼續(xù)執(zhí)行。 采用中斷驅動方式后， CPU可利用這 ms的時間去做其它事情，而僅用 ms的時間來處理由控制器發(fā)來的中斷請求。數(shù)