【正文】 終 端 設備216。 高速 設備 ：每秒數(shù)百 K到數(shù)兆。即：第九章 設備管理選擇和衡量控制方式的原則：252。 基本思想是在外 設 和主存之 間 開辟直接的數(shù)據(jù)交 換 通路。 通道程序保存在內存中 通道控制方式第九章 設備管理 當完成 CPU交 給 的任 務 后，向 CPU發(fā) 出中斷信號， 請 求 CPU的 處 理。 通道控制方式第九章 設備管理 選擇 通道： 這 種通道一次 執(zhí) 行一個通道程序，控制一臺 設備連續(xù) 地 傳 送一批數(shù)據(jù)，當一個程序執(zhí) 行完后，才 轉 向下一個程序，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。（ 3） 設備 按通道指令的要求，把數(shù)據(jù)送往內存指定區(qū)域。 外中斷 ：來自 處 理機和內存外部的中斷。 (2) 如果 CPU響 應 中斷， 則 CPU關中斷，使其 進入不可再次響 應 中斷的狀 態(tài) 。 單緩 沖在 設備 和 處 理機之 間設 置一個 緩 沖器。因此 現(xiàn)代 計 算機系 統(tǒng) 中一般使用多 緩 沖或 緩 沖池結 構。第九章 設備管理第九章 設備管理 多 緩 沖區(qū)一般用于特定的 進 程，屬于 專 用 緩 沖區(qū)，當系 統(tǒng)較 大 時 ，將會有 許 多 這樣 的循 環(huán)緩 沖區(qū)， 這 不 僅 要消耗大量的內存空 間 ，利用率也不高。(3) 用于收容 CPU輸出數(shù)據(jù)的收容輸出緩沖區(qū) hout。 進 程必 須 首先向 設備管理程序提出 資 源申 請 ，然后由 設備分配程序根據(jù)相 應 的分配算法 為進 程分配 資 源 .9. 5 設備分配第九章 設備管理 設備的分配和管理的數(shù)據(jù)結構 ： 9. 設備分配用數(shù)據(jù)結構u 設備控制表 DCT(Device Control Table)u 系統(tǒng)設備表 SDT(System Device Table)u 控制器表 COCT(COntroler Control Table)u 通道控制表 CHCT(Channel Control Table)第九章 設備管理 是 設備 管理的重要數(shù)據(jù) 結 構，反映了每臺 設備 的特性、 連 接和使用的狀 態(tài) 等信息。第九章 設備管理 整個系 統(tǒng) 一 張 ， 為 每個物理 設備設 一 項 。磁 帶 機可作 為 獨占 設備 ，也可作 為 共享 設備 若 對這 些 設備 不采用獨享分配就會造成混亂。當程序要與 設備 交 換 信息 時 ，系 統(tǒng) 就把要交 換 的信息存放在 這 部分存 儲 空 間 。 (3) 驅動程序與 I/O設備所采用的 I/O控制方式緊密相關。 通常 人 們 把共享 設備 中代替獨占 設備 的那部分存 儲 空 間 和相 應 的控制 結 構 稱 為 虛 擬設備 ，并把 對這類設備 的分配稱作虛 擬 分配。 為 提高 計 算機系 統(tǒng) 的效率，提出了在高速共享 設備 上模 擬 低速 設備 功能的技 術 ，稱 為 虛 擬設備 技 術 。第九章 設備管理 每個控制器一 張 ，反映 I/O控制器的使用狀 態(tài) 以及和通道的 連 接情況等 (在 DMA方式 時 ， 該項 是沒有的 )9. 設備分配用數(shù)據(jù)結構控制器表 COCT第九章 設備管理 該 表只在通道控制方式的系 統(tǒng)中存在， 每個通道一 張 ，包括： 1. 通道 標 示符 2. 通道忙 /閑標 志 3. 等待 獲 得 該 通道的 進 程 隊 列首尾指 針9. 設備分配用數(shù)據(jù)結構通道控制表 CHCT第九章 設備管理9. 設備分配用數(shù)據(jù)結構第九章 設備管理 設備 分配原 則 是根據(jù) 設備 特性、用戶 要求和系 統(tǒng) 配置情況決定的，既要充分 發(fā)揮設備 的使用效率，盡可能的讓設備 忙，但又要避免又要不合理的分配方法造成 進 程死 鎖9. 5. 2 設備分配的原則第九章 設備管理 設備分配流程圖第九章 設備管理 靜 態(tài) 分配： 在作 業(yè)級進 行的，當一個作 業(yè) 運行之前由系 統(tǒng) 一次分配 滿 足需要的全部 設備 ，這 些 設備 一直 為該 作 業(yè) 占用，直到作 業(yè) 撤消。 這 個地址既可以是和內存 統(tǒng) 一 編 址的，也可以是 單 獨 編 址的。(3) 供 進 程申 請緩 沖區(qū)用的 過 程get_buf(type,number)。 緩 沖池中各 緩 沖區(qū)可用于 輸 出信息，也可用于 輸 入信息，并可根據(jù)需要 組 成各種 緩 沖區(qū) 隊 列。因此引入多 緩 沖技 術9. 4 . 2 緩沖的種類多緩沖第九章 設備管理 把多個 緩 沖區(qū) 連 接起來 組 成兩部分，一部分 專門 用于 輸 入，另一部分專門 用于 輸 出的 緩 沖 結 構。 讀入數(shù)據(jù) 時 ，首先 輸 入 設備 向 buf1填入數(shù)據(jù)，然后 進 程從 buf1提取數(shù)據(jù)，在 進 程從 buf1提取數(shù)據(jù)的同 時 ， 輸 入 設備 向 buf2中填數(shù)據(jù)。(6) 退出中斷，恢復被中斷 進 程的 現(xiàn)場 或 調 度新進 程占據(jù) 處 理機。 第九章 設備管理 為了禁止中斷或屏蔽中斷， CPU的處理機狀態(tài)字 PSW中也設置有相應的優(yōu)先級。 通道控制方式通道方式的數(shù)據(jù)輸入過程如下： 第九章 設備管理新的通道思想 綜 合了 許 多新的技 術在個人 計 算機中，芯片 組 中有 專門 的 I/O處理芯片，稱 為 IOP（ IO Processor）， 發(fā)揮通道的作用 通道控制方式通道的發(fā)展： 第九章 設備管理IBM 390 中，沿用了 輸 入 輸 出通道概念 IBM于 1999年推出光 纖 通道技 術 （稱 為 FICON），可通 過 FICON 連 接多達 127個大容量 I/O設備 。它主要用于中速 設備 的控制。 通道控制方式第九章 設備管理每條通道指令應包含以下的內容：操作 碼 ：它 規(guī) 定指令所 執(zhí) 行的操作，如 讀 、寫等內存地址： 標 明數(shù)據(jù) 傳 送 時 內存的首址計 數(shù)：表示 傳 送數(shù)據(jù)的字 節(jié) 數(shù)。 通道控制方式第九章 設備管理 為 使中央 處 理機從繁忙的 I/O處 理中 擺 脫出來， 現(xiàn) 代大、中型 計 算機系 統(tǒng) 中 設 置了專門