【正文】 狀態(tài)、與控制器連接的通道表指針、控制器隊列的隊首指針、通道隊列的隊尾指針等。 先來先服務(wù)算法是根據(jù)進程發(fā)出請求的先后順序，把這些進程排成一個設(shè)備請求隊列，設(shè)備分配程序總是把設(shè)備分配給隊首進程。第4章 設(shè)備管理 設(shè)備分配與回收 設(shè)備分配1．分配設(shè)備 根據(jù)進程提出的設(shè)備名查找系統(tǒng)設(shè)備表，若沒有找到，則顯示出錯信息，并結(jié)束分配； 否則，從中找到該設(shè)備的設(shè)備控制表，查看設(shè)備控制表中的設(shè)備狀態(tài)字段。系統(tǒng)首先根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備表找到第一個該類設(shè)備的設(shè)備分配表，若該設(shè)備忙，則查找第二個該類設(shè)備的設(shè)備分配表，僅當(dāng)所有該類設(shè)備都忙時，才把進程掛在該類設(shè)備的等待隊列上。第4章 設(shè)備管理 設(shè)備處理 設(shè)備驅(qū)動程序的功能和特點2．設(shè)備處理的方式 設(shè)備處理方式有三類： 一是為每一類設(shè)備設(shè)置一個進程，專門執(zhí)行這類設(shè)備的輸入輸出操作。6．啟動輸入輸出設(shè)備 在完成上述五個工作后，驅(qū)動程序可以向控制器的命令寄存器傳送相應(yīng)的控制命令，啟動輸入輸出設(shè)備。 特點是：在主存中設(shè)置兩個緩沖區(qū)，完成數(shù)據(jù)的傳輸。 緩沖池的工作原理如圖414所示。由各種外部事件引起的中斷。 ② 把程序狀態(tài)字寄存器中的“當(dāng)前PSW”作為“舊 PSW”保存到預(yù)先約定的主存的固定單元中。輸入緩沖區(qū)用于暫存由輸入設(shè)備送來的數(shù)據(jù)，以后再傳送到輸入井，輸出緩沖區(qū)用于暫存從輸出井送來的數(shù)據(jù)，以后再傳送給輸出設(shè)備。 (3) 實現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。輸入井是模擬脫機輸入時的磁盤，用于收容輸入設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。如輸入輸出指令，設(shè)置時鐘的指令。 (2) 程序中斷。當(dāng)系統(tǒng)較大時，使用多個這樣的緩沖區(qū)要消耗大量的主存空間，降低緩沖區(qū)的使用效率。設(shè)備和處理器對緩沖區(qū)的操作是串行的，傳輸速度慢。 第4章 設(shè)備管理 設(shè)備處理 設(shè)備驅(qū)動程序的處理過程4．傳送必要的參數(shù) 有許多設(shè)備，特別是塊設(shè)備，除必須向其控制器發(fā)出啟動命令外，還需要傳送必要的參數(shù)。二是檢查用戶輸入輸出請求的合法性，了解輸入輸出設(shè)備的狀態(tài)，傳遞有關(guān)參數(shù)，設(shè)置設(shè)備的工作方式。二是，系統(tǒng)采用的是單通路的輸入輸出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。第4章 設(shè)備管理 設(shè)備分配與回收 設(shè)備分配 在并發(fā)進程環(huán)境中，設(shè)備分配是由系統(tǒng)完成的，以防止并發(fā)進程對設(shè)備的無序競爭。 虛擬分配適應(yīng)于虛擬設(shè)備。 設(shè)備標(biāo)識符也稱為設(shè)備絕對號。第4章 設(shè)備管理 輸入輸出系統(tǒng) 輸入輸出系統(tǒng)的控制方式2．中斷控制方式 中斷控制是指計算機在執(zhí)行期間，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何非尋常的或非預(yù)期的急需處理事件，使得CPU暫時中止當(dāng)前正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的事件處理程序，待處理完畢后又返回原來被中止處繼續(xù)執(zhí)行或調(diào)度新的進程執(zhí)行的過程。通常都含有許多非分配型子通道，其數(shù)量可以從幾十到數(shù)百個，每一個子通道連接一臺輸入輸出設(shè)備，這些子通道按時間片輪轉(zhuǎn)方式共享主通道。此外，為使CPU能向寄存器中寫入數(shù)據(jù)，或從寄存器中讀取數(shù)據(jù)，這些寄存器應(yīng)具有惟一的地址。第4章 設(shè)備管理 輸入輸出系統(tǒng) 設(shè)備控制器2．設(shè)備控制器的功能。 (2) 字符設(shè)備。用戶設(shè)備是指操作系統(tǒng)生成時未登記在操作系統(tǒng)中的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，如繪圖儀、掃描儀等。n更多企業(yè)學(xué)院： 《中小企業(yè)管理全能版》183套講座+89700份資料《總經(jīng)理、高層管理》49套講座+16388份資料《中層管理學(xué)院》46套講座+6020份資料2．按操作特性分類 (1) 存儲設(shè)備。字符設(shè)備是指處理信息的基本單位是字符，如鍵盤、顯示器、打印機等。設(shè)備控制器實現(xiàn)設(shè)備與CPU的通信，一般功能： （1）接收和識別命令。第4章 設(shè)備管理 輸入輸出系統(tǒng) 設(shè)備控制器3．設(shè)備控制器的組成 由于設(shè)備控制器處于CPU與設(shè)備之間，它既要與CPU通信，又要與設(shè)備通信，還應(yīng)具有按照CPU發(fā)來的命令去控制設(shè)備工作的功能。如圖44所示。 特點：中斷控制方式比程序直接控制方式提高了CPU的利用率。它是指計算機系統(tǒng)對每臺設(shè)備的編號。根據(jù)設(shè)備的使用性質(zhì)來決定一臺設(shè)備可以分給幾個進程。當(dāng)進程提出設(shè)備請求時，系統(tǒng)啟動設(shè)備分配程序，按照一定的算法為進程分配設(shè)備、設(shè)備控制器和通道。這樣的系統(tǒng)容易產(chǎn)生“瓶頸”現(xiàn)象。三是發(fā)出輸入輸出命令，啟動分配到的輸入輸出設(shè)備，完成指定的輸入輸出操作。例如，在啟動磁盤進行讀／寫之前，應(yīng)先將本次要傳送的字節(jié)數(shù)、數(shù)據(jù)應(yīng)到達的主存始址送入控制器的相應(yīng)寄存器中。在任一時刻，只能進行單向的數(shù)據(jù)傳輸，并且傳輸數(shù)據(jù)量較少。 第4章 設(shè)備管理 設(shè)備管理采用的技術(shù) 緩沖技術(shù)5．緩沖池 當(dāng)系統(tǒng)較大時，可以利用供多個進程共享的緩沖池來提高緩沖區(qū)的利用率。由程序執(zhí)行到某條機器指令時可能出現(xiàn)的各種問題而引起的中斷。程序狀態(tài)字是用來控制指令執(zhí)行順序，并保留和指示與程序有關(guān)的系統(tǒng)狀態(tài)。輸出井是模擬脫機輸出時的磁盤，用于收容用戶程序的輸出數(shù)據(jù)。由于SPOOLing技術(shù)實現(xiàn)了多個用戶進程共同使用打印機這種獨占設(shè)備的情況，從而實現(xiàn)了把一個設(shè)備當(dāng)成多個設(shè)備來使用，即虛擬設(shè)備的功能。它們是在主存中開辟的兩個緩沖區(qū)。 ① 當(dāng)中斷裝置發(fā)現(xiàn)中斷事件后，先把中斷事件存放到程序狀態(tài)字寄存器中的中斷碼位置。 (3) 外部中斷。另外，還應(yīng)有四種工作緩沖區(qū)：用于收容輸入數(shù)據(jù)的工作緩沖區(qū)、用于提取輸入數(shù)據(jù)的工作緩沖區(qū)、用于收容輸出數(shù)據(jù)的工作緩沖區(qū)、用于提取輸出數(shù)據(jù)的工作緩沖區(qū)。 雙緩沖的工作原理如圖412所示。在啟動該接口之前，應(yīng)先按通信規(guī)程設(shè)定下述參數(shù)：波特率、奇偶校驗方式、停止位數(shù)目及數(shù)據(jù)字節(jié)長度等。五是對設(shè)置有通道的計算機系統(tǒng)，驅(qū)動程序還應(yīng)根據(jù)用戶的輸入輸出請求，自動地構(gòu)成通道程序。進程應(yīng)以邏輯設(shè)備名請求輸入輸出。1．分配設(shè)備 分配設(shè)備的過程如圖46所示。設(shè)備的分配算法有先來先服務(wù)和優(yōu)先權(quán)兩種。第4章 設(shè)備管理 設(shè)備分配與回收 設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2．控制器控制表 系統(tǒng)為每個控制器配置了一張控制器控制表，以反映控制器的使用狀態(tài)，以及與通道的連接狀況等。中斷控制方式應(yīng)用于現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中。第4章 設(shè)備管理 輸入輸出系統(tǒng)