【正文】 并行操作，以實現(xiàn)其高利用率 u 與 CPU并行 u 與其他設備并行 n 設備管理基于硬件提供的通道、設備物理性能，實現(xiàn)多任務、多進程共享外部設備 n 大部分外部設備屬于臨界資源，具備互斥特性 linux操作系統(tǒng) 華軟軟件學院電子系 P7 設備管理 ?設備管理的任務和功能 n任務： u 對 I/O設備的選擇、分配和控制 u 為用戶提供友好的界面（接口） u 提高設備之間、設備與 CPU之間的并發(fā)度。然后設置標志位，啟動設備，開始數(shù)據(jù)輸入 u 發(fā)出數(shù)據(jù)輸入要求的進程進入阻塞，調度其他進程進入 CPU u 輸入設備挪用 CPU工作周期，將數(shù)據(jù)從外部緩沖區(qū)送入內存 u DMA控制器在傳輸完成時，發(fā)出中斷信號， CPU進入中斷處理程序 u 中斷處理完畢后， CPU返回被中斷的進程 linux操作系統(tǒng) 華軟軟件學院電子系 P15 外設與主機的 I/O控制方式 ?通道方式 n 通道是一個獨立于 CPU的專管輸入輸出控制的處理機，它控制設備與內存直接進行數(shù)據(jù)交換。 n “安全” ——用戶使用設備是安全的。 linux操作系統(tǒng) 華軟軟件學院電子系 P24 設備分配的原則 ?設備分配總原則：充分發(fā)揮設備利用率，避免由于不合理分配引起進程死鎖。 (c)循環(huán)緩沖 linux操作系統(tǒng) 華軟軟件學院電子系 P30 虛擬設備 虛擬設備的思想是，獨占型設備與內存進程之間加入共享型設備作為過渡 因為共享型設備速度快，進程 I/O傳輸所需的時間較短，提高了進程執(zhí)行速度 由于信息在獨占型設備與共享型設備之間的傳輸時連續(xù)進行的，獨占型設備在占用期間一直使用，提供了設備資源的利用率 間 斷 傳 輸 連 續(xù) 傳 輸進 程共 享 型 設 備某 一 區(qū) 域獨 占 型 設 備linux操作系統(tǒng) 華軟軟件學院電子系 P31 SPOOLing技術 ?SPOOLing技術 n Simultaneous Peripheral Operation On Line（并發(fā)的非實質性在線操作） n SPOOLing又被稱為“假脫機”技術 n 輸入井：在磁盤用于虛擬輸入設備的專門空間。 ?處理讀寫請求 n IDE 硬盤驅動程序通過 request 結構向硬盤發(fā)送讀寫請求。如用于輸入或輸出的環(huán)形緩沖區(qū)。 //設備查詢 int (*dvtl) ()。 2)對應通道接收到 CPU發(fā)來的啟動指令之后開始工作，把存放在內存中的通道指令程序讀出并執(zhí)行，并設置對應設備的 I/O控制其中的控制狀態(tài)寄存器，是設備開始工作。 ?虛擬設備 ： 指通過虛擬技術將一臺獨占設備變換為若干臺供多個用戶 （ 進程 ） 共享的邏輯設備 。這類設備一般用于數(shù)據(jù)的輸入和輸出，有交互式終端、打印機等。如：磁盤，磁帶。 //緩沖區(qū)指針 ? int *dvque。 linux操作系統(tǒng) 華軟軟件學院電子系 P25 設備分配方式 ?靜態(tài)分配 ：在進程分創(chuàng)建時分配，在進程退出時釋放； u優(yōu)缺點：不會出現(xiàn)死鎖； u 設備利用率不高； ?動態(tài)分配 ：在進程執(zhí)行過程中根據(jù)需要分配，使用結束后釋放； u優(yōu)缺點 ： 需要考慮死鎖問題 u 有利于提高設備利用率 linux操作系統(tǒng) 華軟軟件學院電子系 P26 設備調度 輸入輸出調度算法 ?先到先服務算法 ?最短查找時間優(yōu)先算法 ?掃描算法（電梯算法） ?N步掃描法 linux操作系統(tǒng) 華軟軟件學院電子系 P27 緩沖技術 ?緩沖 n 是兩種不同速度的設備之間傳輸信息時平滑傳輸過程的常用手段。 n 主設備