操作系統(tǒng)5設(shè)備-09(編輯修改稿)
2025-02-08 06:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 戶程序的輸出數(shù)據(jù) ?輸入緩沖區(qū) 與 輸出緩沖區(qū) ? 內(nèi)存中開辟的 2個緩沖區(qū) ? — 輸入緩沖區(qū)：用于暫存由輸入設(shè)備送來的數(shù)據(jù)，以后再傳送輸入井 ? — 輸出緩沖區(qū)：用于暫存由輸出井送來的數(shù)據(jù)，以后再傳送輸出設(shè)備 167。 設(shè)備分配 ?輸入程序 與 輸出程序 ? — 輸入進(jìn)程 ? 將用戶要求的輸入數(shù)據(jù)， ? 從輸入設(shè)備 ?輸入緩沖區(qū) ?輸入井， ? 當(dāng) CPU需要輸入數(shù)據(jù)時，直接從輸入井讀入內(nèi)存。 ? — 輸出進(jìn)程 ? 將用戶要求輸出的數(shù)據(jù)，從內(nèi)存 ? 輸出井 ?輸出緩沖區(qū)（當(dāng)輸出設(shè)備空閑時） ?輸出設(shè)備。 167。 設(shè)備分配 ?系統(tǒng)對用戶請求的處理 ?當(dāng)用戶請求打印輸出時， SPOOLing系統(tǒng)中輸出進(jìn)程做如下 2件事： ?A） ?在輸出井申請一空閑盤塊區(qū) ? ? 將要打印的數(shù)據(jù)送入其中 ?B） ?為用戶申請空白的用戶請求打印表 ? ? 將用戶的打印請求填入表中 ? ? 把該表掛到請求打印隊列上。 ?如還有其它進(jìn)程提出打印請求，系統(tǒng)一概接受請求，同樣做上述 2件事。 以共享打印機為例說明 SPOOLing系統(tǒng)工作過程 167。 設(shè)備分配 ?系統(tǒng)對具體輸出的處理 如打印機空閑，輸出進(jìn)程做以下操作： 從請求打印隊列的隊首取出請求打印表 ? 將打印數(shù)據(jù)從輸出井送內(nèi)存輸出緩沖區(qū) ? 打印機執(zhí)行打印操作 ? 打印完即檢查打印隊列是否還有請求表 ? ? 若有，取出現(xiàn)時隊首的請求表，繼續(xù)上述操作 若無，即打印隊列空，輸出進(jìn)程阻塞自己 ? 等再有打印請求才被喚醒 167。 設(shè)備分配 ?SPOOLing系統(tǒng)的特點 ： ? 將獨占設(shè)備改造為共享設(shè)備，實現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。 ? OS以大容量的共享設(shè)備 — 磁盤、多道程序技術(shù)為依托，用軟件技術(shù)來改造獨享設(shè)備，使用戶在感覺上認(rèn)為他們使用的是共享設(shè)備。 ? 宏觀上看，多個進(jìn)程能同時使用一臺獨占設(shè)備，從每一個進(jìn)程看，都認(rèn)為自己獨占了一個設(shè)備（邏輯設(shè)備）。 ? 提高了 I/O速度。 ? 從請求打印的進(jìn)程角度看，其輸出數(shù)據(jù)實質(zhì)上是送到輸出井，極其快速。 167。 設(shè)備分配 三、設(shè)備分配方法 設(shè)備分配 2種方式： ?靜態(tài)分配方式 在用戶進(jìn)程創(chuàng)建時， OS便一次性地把進(jìn)程運行所要求的全部設(shè)備都分配給它，并由該進(jìn)程占有，直到進(jìn)程撤消。 不會死鎖，但設(shè)備利用率極其低下。 ?動態(tài)分配方式 在進(jìn)程執(zhí)行過程中，隨時根據(jù)需要，向系統(tǒng)提出設(shè)備請求，由系統(tǒng)依據(jù)一定算法給進(jìn)程分配設(shè)備，用戶進(jìn)程用完設(shè)備，即予釋放。 有利于提高設(shè)備利用率，但分配不當(dāng)即有死鎖可能。 167。 設(shè)備分配 動態(tài)分配算法： ? 先來先服務(wù) 對于多個請求某類設(shè)備的用戶進(jìn)程，系統(tǒng)按其發(fā)出請求的先后順序，使它們在設(shè)備請求隊列里排隊，并把設(shè)備分配給隊列的前列者。 ? 優(yōu)先級高者優(yōu)先 進(jìn)入設(shè)備請求隊列的進(jìn)程，按優(yōu)先級排隊，優(yōu)先級相同，則按到達(dá)的先后排，系統(tǒng)總是把設(shè)備分配給隊列的首進(jìn)程使用。 167。 設(shè)備分配 四、設(shè)備無關(guān)性 (設(shè)備獨立性 ) 基本含義： 應(yīng)用程序獨立于具體使用的物理設(shè)備 。 ? 用戶程序中要用到外設(shè)時，不須指定具體哪一臺設(shè)備，而用邏輯設(shè)備名來代替，這樣用戶程序就與實際使用的物理設(shè)備無關(guān)； ? 執(zhí)行程序時，由系統(tǒng)進(jìn)行邏輯設(shè)備到具體物理設(shè)備的轉(zhuǎn)換。 167。 設(shè)備分配 與設(shè)備無關(guān)性帶來的好處： ? 如果在程序中指定具體的物理設(shè)備，則當(dāng)該設(shè)備已經(jīng)分配，或正在維修，而此時盡管有同類設(shè)備空閑，可供分配，則該進(jìn)程也只能阻塞等待。 ? 易于實現(xiàn) I/O重定向。在編程時不具體指定具體物理設(shè)備，當(dāng)系統(tǒng)中設(shè)備變更，用戶程序就不用修改。 167。 設(shè)備分配 五、設(shè)備管理采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 系統(tǒng)設(shè)備表 SDT（ System Device Table） 整個系統(tǒng)一張，記錄了系統(tǒng)中所有外設(shè)，每類設(shè)備占一個表項。 ? 設(shè)備控制表 DCT（ Device Control Table） 系統(tǒng)中每臺設(shè)備一個，其中隨時記錄了該設(shè)備的基本信息（設(shè)備狀態(tài)、等待使用該設(shè)備的阻塞進(jìn)程等）。 ? 控制器控制表 COCT ? 通道控制表 CHCT 167。 設(shè)備分配 ? I/O過程中， OS從 SDT內(nèi)查得某設(shè)備的表目，然后再轉(zhuǎn)到 DCT取得具體設(shè)備信息。 SDT 設(shè)備類型 t y p e設(shè)備標(biāo)識符： d e v i c e i d設(shè)備狀態(tài)：等待/ 不等待 忙/ 閑指向控制器表的指針重復(fù)執(zhí)行次數(shù)或時間設(shè)備隊列的隊首指針D C T 1D C T 2D C T n設(shè)備控制表集合167。 緩沖管理 ? OS采用緩沖是為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的 I/O操作，緩解 CPU與外部設(shè)備之間速度不匹配 的矛盾，提高資源利用率。 ? 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)， 幾乎所有的外設(shè)在與 CPU交換數(shù)據(jù)時，都使用了緩沖區(qū) 。 167。 緩沖管理 實現(xiàn)緩沖的 2種方法： ? — 硬緩沖： 在設(shè)備中設(shè)置緩沖區(qū)，安置硬件寄存器，如設(shè)備控制器中的數(shù)據(jù)寄存器 ? — 軟緩沖： 在內(nèi)存中開辟一個空間，作為專用的 I/O緩沖區(qū)，存放 I/O數(shù)據(jù) 主要采用軟緩沖 167。 緩沖管理 緩沖的四種類型 ?單緩沖 為 I/O設(shè)備設(shè)置單個緩沖區(qū) ? 產(chǎn)生數(shù)據(jù)的進(jìn)程與接受數(shù)據(jù)的進(jìn)程不直接傳遞，而是通過單個緩沖。 緩沖區(qū) 發(fā)送
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