【正文】 9. 5. 3 設(shè)備分配技術(shù)虛擬分配：第九章 設(shè)備管理 如系 統(tǒng) 打印信息 時 ，就把要打印的信息送到某個存 儲 空 間 中去，然后由系 統(tǒng) 在適當(dāng) 時機(jī)把存 儲 空 間 上的信息送到打印機(jī)上打印出來。(2) 正在使用設(shè)備的進(jìn)程標(biāo)識。第九章 設(shè)備管理9. 4 .3緩沖池的管理圖 緩沖池的工作緩沖區(qū)第九章 設(shè)備管理對緩 沖池的管理由如下幾個操作 組 成 : (1) 從三種 緩 沖區(qū) 隊(duì) 列中按一定的 選 取 規(guī)則 取出一個 緩 沖區(qū)的 過 程 take_buf(type)。但若兩者速度相差甚 遠(yuǎn)時 ，效果不太理想。(4) 分析中斷原因， 調(diào) 用中斷 處 理子程序。（ 5）中斷 處 理 結(jié) 束后， CPU返回到被中斷 進(jìn)程 處繼續(xù)執(zhí) 行。 一個通道可以分 時 的方式 執(zhí) 行幾道程序。 系 統(tǒng) 開 銷 小，所需的 處 理控制程序少252。 系 統(tǒng)設(shè)備 在 OS生成 時 就已配置好的各種 標(biāo) 準(zhǔn) 設(shè)備216。如打印機(jī)216。CPU外部設(shè)備控制邏輯控制寄存器I/O控制器數(shù)據(jù)寄存器 程序直接控制方式第九章 設(shè)備管理控制 簡單 ，需要的硬件支持少缺點(diǎn)：CPU和外 圍設(shè)備 只能串行工作， CPU的利用率低不能 實(shí)現(xiàn)設(shè)備 之 間 的并行工作適用 CPU執(zhí) 行速度慢且外 圍設(shè)備較 少的系統(tǒng) 程序直接控制方式第九章 設(shè)備管理 要求 CPU與 設(shè)備 之 間 有相 應(yīng) 的中斷 請 求 線 ，在 設(shè)備 控制器的控制狀態(tài) 寄存器中有相 應(yīng) 的中斷位 傳 送 結(jié) 構(gòu) 圖 工作 過 程 圖 中斷控制方式第九章 設(shè)備管理分析： 同前相比， CPU利用率大大提高，能支持多道程序和 設(shè)備 的并行操作 缺點(diǎn)： 在一次數(shù)據(jù) 傳 送 過 程中， 發(fā) 生中斷的次數(shù) 較多，消耗 CPU處 理 時間 外 圍設(shè)備 多，中斷次數(shù)多會造成 CPU無法響應(yīng) 中斷和出 現(xiàn) 數(shù)據(jù) 丟 失 現(xiàn) 象 中斷控制方式第九章 設(shè)備管理 如果外 圍設(shè)備 的速度也非常高， 則 可能造成數(shù)據(jù) 緩 沖寄存器的數(shù)據(jù)由于 CPU來不及取走而 丟 失 為 減少中斷 對 CPU造成的 負(fù) 擔(dān)，可采用DMA方式和通道方式 中斷控制方式第九章 設(shè)備管理 DMA方式又稱直接存 儲 器 訪問 （ Direct Memory Access）方式。如打印機(jī)。 中斷的分類與優(yōu)先級第九章 設(shè)備管理 根據(jù)中斷源 產(chǎn) 生的條件，中斷分為 外中斷 和 內(nèi)中斷 。9. 緩沖的引入第九章 設(shè)備管理 設(shè) 置 緩 沖區(qū) (器 )， 用 緩 沖技 術(shù)來匹配 CPU與 設(shè)備 的速度的差異和 負(fù)荷的不均勻 ，從而提高 處 理機(jī)與外設(shè) 的并行程度 . 凡是數(shù)據(jù)到達(dá)和離去速度不匹配的地方均可采用 緩 沖技 術(shù)9. 緩沖的引入第九章 設(shè)備管理 緩 沖技 術(shù) 可以用 硬件 緩 沖器 來實(shí)現(xiàn) ，在 設(shè)備 控制器中有硬件 緩 沖器，通常容量 較 小 軟 件 緩 沖技 術(shù) 是 應(yīng) 用廣泛的一種 緩 沖技 術(shù) ，在內(nèi)存中劃出一個具有 n個 單 元的 專 用 緩 沖區(qū)9. 4. 2 緩沖的種類緩沖技術(shù)的實(shí)現(xiàn)：第九章 設(shè)備管理 根據(jù)系 統(tǒng)設(shè) 置的 緩 沖器的個數(shù)，緩 沖技 術(shù) 可分 為 ： 單緩 沖 雙 緩 沖 多 緩 沖 緩 沖池 9. 4. 2 緩沖的種類第九章 設(shè)備管理 最 簡單 的一種 緩 沖形式 。用于輸入、輸出時，還要有兩個指針 IN和 OUT。9. 4 .3緩沖池的管理get_buf(type,number): begin P(RS(type)) P(S(type)) Pointer of buffer(number) = take_buf(type,number) V(S(type))endput_buf(type,number): begin P(S(type)) add_buf(type,number) V(S(type)) V(RS(type))end第九章 設(shè)備管理 由于 設(shè)備 、控制器和通道 資 源的有限性，不是每一個 進(jìn) 程隨 時 隨地都能得到 這 些 資 源。 針對這 三種 設(shè)備 采用三種分配技術(shù) : 擬 分配9. 5. 3 設(shè)備分配技術(shù)第九章 設(shè)備管理 獨(dú)占型 設(shè)備 有行打印機(jī)， 鍵盤 ， 顯 示器。 (2) 驅(qū)動程序與設(shè)備控制器和 I/O設(shè)備的硬件特性緊密相關(guān)， 因而對不同類型的設(shè)備應(yīng)配置不同的驅(qū)動程序。 9. 5. 3 設(shè)備分配技術(shù)虛擬分配：第九章 設(shè)備管理 虛 擬 分配是 針對 虛 擬設(shè)備 而言的。9. 設(shè)備分配用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)備控制表的內(nèi)容：第九章 設(shè)備管理9. 設(shè)備分配用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)備控制表的內(nèi)容：(4) 設(shè)備狀態(tài)，指設(shè)備是處理工作還是空閑中。 9. 4 . 2 緩沖的種類緩沖池第九章 設(shè)備管理 從自由主存中分配一 組緩 沖區(qū)即可構(gòu)成 緩 沖池。當(dāng) buf1取空 時 ， 進(jìn) 程又從 buf2中提取數(shù)據(jù)，與此同 時輸 入 設(shè)備 向 buf1填數(shù)。如果中斷源的優(yōu)先級高于 PSW的優(yōu)先級，則 CPU響應(yīng)該中斷源的中斷請求，反之， CPU屏蔽該中斷源的中斷請求。如磁 帶 機(jī)。通道在 CPU的控制下獨(dú)立地執(zhí) 行通道程序， 對 外部 設(shè)備 的 I/O操作 進(jìn) 行控制，以 實(shí)現(xiàn) 內(nèi)存與外 設(shè) 之 間 成批的數(shù)據(jù)交 換 。速率高（幾兆） 設(shè)備的類別第九章 設(shè)備管理1. 選擇 和分配 I/O設(shè)備 以便 進(jìn) 行數(shù)據(jù) 傳輸 操作2. 控制 I/O設(shè)備 和 CPU(或內(nèi)存 )之 間 交 換 數(shù)據(jù)3. 為 用 戶 提供一個友好的透明接口，使得用 戶在 編 制程序 時 ，使用 邏輯設(shè)備 名，由系 統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 從 邏輯設(shè)備 到物理 設(shè)備 （ 實(shí)際設(shè)備 ）的 轉(zhuǎn)換 。第九章 設(shè)備管理 引言 數(shù)據(jù)傳送控制方式 中斷技術(shù) 緩沖技術(shù) 設(shè)備分配 I/O進(jìn)程控制 設(shè)