【正文】 據(jù)傳輸?shù)幕締挝皇菙?shù)據(jù)塊，即在 CPU與 I/O設(shè)備之間，每次傳送至少一個(gè)數(shù)據(jù)塊；u② 2023020160 DMA方式工作過(guò)程n 直接存儲(chǔ)器存取控制方式的步驟 (P197)u ① 當(dāng)進(jìn)程要求設(shè)備輸入一批數(shù)據(jù)時(shí)， CPU將設(shè)備存放輸入數(shù)據(jù)的內(nèi)存始址以及要傳送的字節(jié)數(shù)分別送入 DMA控制器中的地址寄存器 MAR和數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器 DC；另外，還要將磁盤中的源地址直接送至DMA控制器的 I/O控制邏輯上。 2023020163DMA方式與中斷的主要區(qū)別n 中斷方式是在數(shù)據(jù)緩沖寄存區(qū)滿后，發(fā)中斷請(qǐng)求， CPU進(jìn)行中斷處理 DMA方式則是在所要求傳送的數(shù)據(jù)塊全部傳送結(jié)束時(shí)要求 CPU進(jìn)行中斷處理 大大減少了 CPU進(jìn)行中斷處理的次數(shù)n 中斷方式的數(shù)據(jù)傳送是由 CPU控制完成的 而 DMA方式則是在 DMA控制器的控制下不經(jīng)過(guò) CPU控制完成的2023020164實(shí)現(xiàn)流程20230201654 I/O通道控制方式 1. I/O通道控制方式的引入 雖然 DMA方式比起中斷方式來(lái)，已經(jīng)顯著地減少了CPU的干預(yù)，即已由以字 (節(jié) )為單位的干預(yù)減少到以數(shù)據(jù)塊為單位的干預(yù)，但 CPU每發(fā)出一條 I/O指令，也只能去讀一個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)塊，要是一次去讀多個(gè)數(shù)據(jù)塊且將它們分別傳送到不同的內(nèi)存區(qū)域，則須由 CPU發(fā)出多條 I/O指令，進(jìn)行多次中斷。2023020168n 通道有自己的指令系統(tǒng)，它與一般的機(jī)器指令不同，在它的每條指令中都包含下列諸信息：操作碼；內(nèi)存地址；計(jì)數(shù)；通道程序結(jié)束位 P；記錄結(jié)束標(biāo)志 R2023020169操作 P R 計(jì)數(shù) 內(nèi)存地址WRITE 0 0 80 813WRITE 0 0 140 1034WRITE 0 1 60 5830WRITE 0 1 300 2023WRITE 0 0 250 1850WRITE 1 1 250 7202023020170n 若干通道命令字構(gòu)成一個(gè) “通道程序 ”，它規(guī)定了設(shè)備應(yīng)該執(zhí)行的各種操作和順序。n CPU響應(yīng)中斷，進(jìn)行善后處理并喚醒被阻塞的用戶進(jìn)程2023020172 n 通道是一種特殊的（），具有（）能力。如果一個(gè)系統(tǒng)中有若干臺(tái)相同的設(shè)備，用戶編程時(shí)不指定使用哪一個(gè)具體的設(shè)備，而僅說(shuō)明要使用哪一類設(shè)備，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前這一類設(shè)備的具體狀況給用戶分配一臺(tái)具體的設(shè)備。2023020177設(shè)備獨(dú)立性n 設(shè)備獨(dú)立性軟件n 驅(qū)動(dòng)程序是一個(gè)與硬件緊密相關(guān)的軟件，為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性，必須在其上設(shè)置一層軟件稱為設(shè)備獨(dú)立性軟件。對(duì)各種設(shè)備的讀操作，在應(yīng)用程序中都使用 read。② 緩沖管理，即對(duì)字符設(shè)備和塊設(shè)備的緩沖區(qū)進(jìn)行有效的管理， n 控制器控制表（ COCT）u每個(gè)控制器配置一張表，它反映控制器的使用情況等。 系統(tǒng)初啟時(shí)，每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的以及用戶提供的外部設(shè)備，在該表中都有一個(gè)表目，表目?jī)?nèi)容可以有該外部設(shè)備的標(biāo)識(shí)、所屬的類型以及它的設(shè)備控制表 DCT的指針（即 DCT所在的起始地址），如下圖所示。將一臺(tái)打印機(jī)虛擬成多臺(tái)打印機(jī)u虛擬設(shè)備：一臺(tái)可虛擬設(shè)備是可共享的設(shè)備，可以將它 同時(shí)分配給多個(gè)進(jìn)程使用 ，并對(duì)這些訪問(wèn)該（物理設(shè)備）的先后次序進(jìn)行控制2023020192設(shè)備分配應(yīng)考慮的因素n 設(shè)備分配算法u先來(lái)先服務(wù)：當(dāng)有多個(gè)進(jìn)程對(duì)同一個(gè)設(shè)備提出I/O請(qǐng)求時(shí)，該算法根據(jù)諸進(jìn)程對(duì)某設(shè)備提出請(qǐng)求的先后次序，將這些進(jìn)程排成一個(gè)設(shè)備請(qǐng)求隊(duì)列，總是把設(shè)備首先分配給隊(duì)首進(jìn)程u優(yōu)先級(jí)高者優(yōu)先：將優(yōu)先權(quán)高的進(jìn)程排在設(shè)備隊(duì)列前面，對(duì)于優(yōu)先級(jí)相同的 I/O請(qǐng)求，則按先來(lái)先服務(wù)原則排隊(duì)2023020193設(shè)備分配應(yīng)考慮的因素n 設(shè)備分配的安全性u(píng)安全分配方式：每當(dāng)進(jìn)程發(fā)出 I/O請(qǐng)求后，便進(jìn)入阻塞狀態(tài)，直到其 I/O操作完成時(shí)才被喚醒。n (2)n 輸入井和輸出井：在 磁盤 上開辟的兩個(gè)大存儲(chǔ)空間n 輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)：在 內(nèi)存 中開辟的兩個(gè)緩沖區(qū)n 輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程：用兩個(gè)進(jìn)程來(lái)模擬脫機(jī) I/O時(shí)的外圍控制機(jī)。 ② SPOOLing系統(tǒng)同意為它打印輸出， 再將該表掛到請(qǐng)求打印隊(duì)列上。 SPOOLing技術(shù)是將一臺(tái)（）虛擬為多臺(tái)（）。（ 2）邏輯設(shè)備表 （ 6） I/O請(qǐng)求表n 實(shí)現(xiàn) SPOOLing系統(tǒng)時(shí)必須在磁盤上辟出稱為__________和 __________的專門區(qū)域，以存放作業(yè)信息和作業(yè)執(zhí)行結(jié)果。（ 4）設(shè)備分配表 由輸出進(jìn)程在輸出井中為之申請(qǐng)一個(gè)空閑磁盤塊區(qū)， 而只為它做兩件事： 共享打印機(jī)技術(shù)已被廣泛地用于多用戶系統(tǒng)和局域網(wǎng)絡(luò)中。多道出現(xiàn)后可以利用一道程序來(lái)模擬脫機(jī) I/O中的外圍機(jī)，這樣可實(shí)現(xiàn)在主機(jī)控制下的脫機(jī) I/O功能。2023020199 I/O軟件20230201100系統(tǒng)調(diào)用與庫(kù)函數(shù)20230201101 SPOOLing技術(shù) 虛擬性是 OS的四大特征之一?？赡茉斐伤梨i。u獨(dú)占設(shè)備：采用 獨(dú)享分配 策略，即將一個(gè)設(shè)備分配給某進(jìn)程后，便由該進(jìn)程獨(dú)占，直至該進(jìn)程完成或釋放該設(shè)備。 2023020182n 下圖左側(cè)的 “DCT”，表示系統(tǒng)中所有外部設(shè)備的 DCT的集合；中間是對(duì)其中的第 i個(gè)設(shè)備的 DCT放大，給出了 DCT中可能有的一些表項(xiàng)。（ 2023） A. 命令解釋程序 B. 中斷處理程序 C. 系統(tǒng)調(diào)用程序 D. 用戶登錄程序2023020179 設(shè) 備 分 配n 在多道程序環(huán)境下，系統(tǒng)中的設(shè)備供所有進(jìn)程共享，為防止諸進(jìn)程對(duì)系統(tǒng)資源的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，特規(guī)定系統(tǒng)設(shè)備不允許用戶自行使用， 必須由系統(tǒng)統(tǒng)一分配 。⑤ 這些公有操作包括： ① 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的統(tǒng)一接口，無(wú)論何種設(shè)備， 2023020176設(shè)備獨(dú)立性n 邏輯設(shè)備名到物理設(shè)備名映射的實(shí)現(xiàn)u邏輯設(shè)備表 LUT2023020174 I/O軟件n 設(shè)備獨(dú)立性概念（設(shè)備無(wú)關(guān)性）u應(yīng)用程序中所使用的設(shè)備，不局限于使用某個(gè)具體的物理設(shè)備。這時(shí)，為了使通道能取到通道程序去執(zhí)行，必須把存放通道程序的內(nèi)存起始地址告訴通道。 20230201672 通道程序 通道有它自己的指令系統(tǒng)，用一系列通道指令構(gòu)成的程序叫 通道程序 。u ⑤ 在以后的某個(gè)時(shí)刻，進(jìn)程調(diào)度程序選中提出請(qǐng)求輸入的進(jìn)程，該進(jìn)程從指定的內(nèi)存始址取出數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理。u可見， DMA方式較之中斷驅(qū)動(dòng)方式，又是成百倍地減少了 CPU對(duì) I/O的干預(yù)，進(jìn)一步提高了 CPU與 I/O設(shè)備的并行操作程度。如果設(shè)備較多時(shí)，中斷次數(shù)會(huì)很多，使 CPU的計(jì)算時(shí)間大大減少。僅當(dāng)輸完一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，才需 CPU花費(fèi)極短的時(shí)間去做些中斷處理。使 I/O設(shè)備無(wú)法向 CPU報(bào)告它已完成了一個(gè)字符的輸入操作。狀態(tài)控制寄存器有一個(gè)標(biāo)志忙 /閑的標(biāo)志位 busy。u二是在整個(gè)系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè) I/O進(jìn)程，專門負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)中所有各類設(shè)備的 I/O操作。u三是發(fā)出 I/O 命令，啟動(dòng)分配到的 I/O設(shè)備，完成指定的 I/O操作。u③ 轉(zhuǎn)入相應(yīng)的設(shè)備處理程序。A、從屬關(guān)系 因而這種通道既具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率，又能獲得令人滿意的通道利用率。控制一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送， 這些子通道按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)主式共享主通道。不僅數(shù)據(jù)傳輸獨(dú)立于 CPU,而且 I/O操作的組織管理也獨(dú)立于 CPU。它是CPU與 I/O設(shè)備之間的接口 ，接收從 CPU發(fā)來(lái)的命令，并控制 I/O設(shè)