【正文】 設(shè)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(wù)。當(dāng)通道中沒有存儲(chǔ)部件時(shí)，就存放在內(nèi)存儲(chǔ)器里。A、程序查詢 B、中斷方式 C、 DMA方式n 在中斷驅(qū)動(dòng)方式中， CPU是以 ______為單位對(duì) I/O進(jìn)行干預(yù)的； DMA方式時(shí)，是以 ______為單位進(jìn)行干預(yù)的； I/O通道方式是以 ______為單位進(jìn)行干預(yù)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(shè)備上給程序輸入數(shù)據(jù)，則稱該程序是獨(dú)立于不同類型的輸入設(shè)備的。 ④ 對(duì)獨(dú)立設(shè)備的分配與回收； 2023020178n 程序員利用系統(tǒng)調(diào)用打開 I/O設(shè)備時(shí)，通常使用的設(shè)備標(biāo)識(shí)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(gè)系統(tǒng)配置一張。鍵盤輸入機(jī)、磁帶機(jī)和打印機(jī)等都是典型的獨(dú)享設(shè)備。僅當(dāng)進(jìn)程所請(qǐng)求的設(shè)備已被另一進(jìn)程占用時(shí)，請(qǐng)求進(jìn)程才進(jìn)入阻塞狀態(tài)。n 用戶層軟件必須通過一組系統(tǒng)調(diào)用來取得操作系統(tǒng)的服務(wù)。n 在單道批處理時(shí)期，用脫機(jī) I/O可以提高 CPU利用率。但并不真正立即把打印機(jī)分配給該用戶進(jìn)程， 20230201110守護(hù)進(jìn)程① C　外圍控制機(jī)　　 D　輸入設(shè)備n 為實(shí)現(xiàn)設(shè)備分配，應(yīng)為每類設(shè)備配置一張 ______，在系統(tǒng)中配置一張 ______；為實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性，系統(tǒng)中應(yīng)配置一張 ______。 20230201112n SPOOLing是對(duì)脫機(jī) I/O工作方式的模擬，SPOOLing系統(tǒng)中的輸入井是對(duì)脫機(jī)輸入中的_______進(jìn)行模擬。20230201111練習(xí)在采用 SPOOLing技術(shù)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(jī)分配給該用戶進(jìn)程， 輸出進(jìn)程再為用戶進(jìn)程申請(qǐng)一張空白的用戶請(qǐng)求打印表，并將用戶的打印要求填入其中， 當(dāng)用戶進(jìn)程請(qǐng)求打印輸出時(shí)， 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(shè)備后便阻塞 ,使該進(jìn)程不可能再請(qǐng)求任何資源 ,在它運(yùn)行時(shí)又不保持任何資源。20230201872023020188設(shè)備分配應(yīng)考慮的因素n 設(shè)備的固有屬性n 設(shè)備的分配算法n 設(shè)備分配的安全性2023020189設(shè)備分配應(yīng)考慮的因素n 設(shè)備的固有屬性u(píng)獨(dú)占性：在使用上具有排它性的設(shè)備。 n 通道控制表（ CHCT）u為每個(gè)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(cuò)控制。其功能有u 執(zhí)行所有設(shè)備的公有操作u易于實(shí)現(xiàn) I/O重定向 。主機(jī)的 CPU與通道可以并行工作，并通過（）實(shí)現(xiàn)彼此之間的通信和同步 。在 CPU啟動(dòng)通道后，由通道執(zhí)行通道程序，完成 CPU所交給的 I/O任務(wù)。 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(jìn)一步減少 CPU的干預(yù)，即把對(duì) 一個(gè)數(shù)據(jù)塊 的讀 (或?qū)?)為單位的干預(yù)，減少為對(duì) 一組數(shù)據(jù)塊 的讀 (或?qū)?)及有關(guān)的控制和管理為單位的干預(yù)。u ② 發(fā)出數(shù)據(jù)要求的進(jìn)程進(jìn)入等待狀態(tài)，進(jìn)程調(diào)度程序調(diào)度其他進(jìn)程占據(jù) CPU。所傳送的數(shù)據(jù)是從設(shè)備直接送入內(nèi)存的，或者相反；u 可見，中斷驅(qū)動(dòng)方式可以成百倍地提高 CPU的利用率。在以后的某個(gè)時(shí)刻 OS調(diào)度要求輸入的進(jìn)程 A。致使 CPU的絕大部分時(shí)間都處于等待 I/O設(shè)備完成數(shù)據(jù) I/O的循環(huán)測(cè)試中， 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與（）密切相關(guān)，如果計(jì)算機(jī)中配置有一個(gè)光盤，一個(gè)軟盤，一個(gè)硬盤，此時(shí)應(yīng)為它們配置（）種外存設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。u四是驅(qū)動(dòng)程序與硬件緊密相關(guān)，其部分被固化在ROM 中。 n 通常，每一類設(shè)備配置一種驅(qū)動(dòng)程序。中斷事件通常由硬件發(fā)現(xiàn)n 中斷的處理 F對(duì)出現(xiàn)的事件進(jìn)行處理的程序稱為中斷處理程序。 它的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度高，缺點(diǎn)是一次只能控制一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行 I/O操作，利用率低。n 通道沒有自己的內(nèi)存，通道所執(zhí)行的通道程序是放在主機(jī)的內(nèi)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(wù)轉(zhuǎn)由通道來承擔(dān)，從而使 CPU徹底從 I/O中解放出來。n 控制信號(hào)線 作為由設(shè)備控制器向 I/O設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)時(shí)的通路。如打印機(jī)n 高速設(shè)備：每秒數(shù)百 K到數(shù)兆。 202302013n 方便用戶使用 I/O設(shè)備u隱藏物理設(shè)備的細(xì)節(jié)u與設(shè)備的無關(guān)性n 提高 CPU和 I/O設(shè)備的利用率u提高 CPU和 I/O設(shè)備的利用率u對(duì) I/O設(shè)備進(jìn)行控制n 為用戶的共享設(shè)備時(shí)提供方便u確保對(duì)設(shè)備的正確共享u錯(cuò)誤處理202302014 I/O系統(tǒng)的層次和結(jié)構(gòu)模型n I/O層次結(jié)構(gòu)u用戶層 I/O軟件u設(shè)備獨(dú)立性軟件u設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序u中斷處理程序20230201520230201I/O層次結(jié)構(gòu)n用戶層軟件設(shè)備獨(dú)立性軟件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中斷處理程序硬件實(shí)現(xiàn)與用戶交互的接口，產(chǎn)生 I/O請(qǐng)求負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)與設(shè)備驅(qū)動(dòng)器的統(tǒng)一接口、設(shè)備命名，設(shè)備的保護(hù)，設(shè)備的分配與釋放，緩沖等。202302012設(shè)備管理的任務(wù)n 是完成用戶提出的 I/O請(qǐng)求，為用戶分配 I/O設(shè)備，提高 CPU與 I/O設(shè)備的利用率，提高 I/O設(shè)備的速度，方便用戶使用 I/O設(shè)備。如鍵盤、鼠標(biāo)n 中速設(shè)備：每秒數(shù)千到數(shù)萬字節(jié)。n 共享型設(shè)備：多個(gè)進(jìn)程對(duì)它的訪問可以交叉進(jìn)行，除磁帶機(jī)外的塊設(shè)備屬共享設(shè)備n 虛擬設(shè)備： 在一類設(shè)備上模擬另一類設(shè)備，常用共享設(shè)備模擬獨(dú)占設(shè)備，用高速設(shè)備模擬低速設(shè)備，被模擬的設(shè)備稱為虛 擬 設(shè)備2023020114設(shè)備與控制器之間的接口n 通常，設(shè)備不是直接與 CPU進(jìn)行通信，而是與設(shè)備控制器通信，因此在 I/O設(shè)備中應(yīng)含有與設(shè)備控制器間的接口，在該接口中有三種類型的信號(hào)，各對(duì)應(yīng)一條信號(hào)線2023020115設(shè)備與控制器之間的接口n 數(shù)據(jù)信號(hào)線 用于在設(shè)備和設(shè)備控制器之間傳送數(shù)據(jù)信號(hào)。 其所能執(zhí)行的命令，主要局限于與 I/O操作有關(guān)的指令； 20230201282023020129n 數(shù)組選擇通道：直至該設(shè)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(shè)備到主機(jī)間的通路而不增加通道 2023020134練習(xí)n 通道是 I/O處理機(jī)，它用于實(shí)現(xiàn) ______之間的信息傳輸；n ____用作連接大量的低速或中速設(shè)備；A、數(shù)據(jù)選擇通道 D、信息交換單位2023020135練習(xí)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(shè)備控制器發(fā)來的信號(hào)傳送給上層軟件。u三是驅(qū)動(dòng)程序與 I/O控制方式緊密相關(guān)。 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(shè)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(nèi)存特定位置 M， 喚醒等待進(jìn)程 A， 中斷返回到 B的斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行。 采用中斷驅(qū)動(dòng)方式后， CPU可利用這 ms的時(shí)間去做其它事情，而僅用 ms的時(shí)間來處理由控制器發(fā)來的中斷請(qǐng)求。數(shù)