【文章內容簡介】 ， 記錄各自的地址 (標識符 )、 狀態(tài) (忙 /閑 )、 等待獲得此部件的進程隊列指針 、 及一次分配后相互勾鏈的指針 ， 以備分配和執(zhí)行 I/O時使用 。具體內容如下： ? 設備控制塊 DCB（設備控制表 DCT）。每個設備一張表，記錄本設備的使用情況，表目內容：設備類型、設備標識符、設備狀態(tài)、與此設備相連的COCT、重復執(zhí)行的次數(shù)或時間、等待隊列的隊首和隊尾指針 ? 控制器控制塊 COCB（控制器控制表 COCT） ? 通道控制塊 CHCB（通道控制表 CHCT） ? 系統(tǒng)設備表 SDT。 整個系統(tǒng)一張表，記錄系統(tǒng)中所有 I/O設備的信息，表目包括：設備類型、設備標識符、設備驅動程序入口、 DCT表指針等，是分配程序首先查找的數(shù)據(jù)結構。 3. 設備處理 —— 即設備驅動 (i) 設備驅動程序 ? 系統(tǒng)為每類設備編制設備驅動程序以控制 I/O傳輸 ? 任務：主要負責接收和分析從設備分配轉來的信息，把用戶I/O請求轉換為具體要求后，發(fā)送給設備控制器，啟動設備執(zhí)行。 ? 設備驅動程序的處理過程： (1) 將抽象 I/O請求轉為具體要求 (2) 檢查 I/O請求的合法性 (3) 讀出和檢查設備的狀態(tài) (4)傳送必要的參數(shù)，預置設備的初始狀態(tài) (5) 設置設備的工作方式（在有通道系統(tǒng)中，構造通道程序） (6) 啟動 設備進行 I/O操作 (7) 響應 來自設備的 中斷 (ii) I/O中斷處理程序 ? 處理來自設備或通道的正?；虍惓Ｍ瓿芍袛? 準備工作 SPOOLing系統(tǒng) ? 定義： spooling系統(tǒng)是 OS中采用的一項可以把獨享設備轉變成具有共享特征的虛擬設備的技術， 也叫 假 脫機 I/O技術，或 虛擬設備技術 。 ? SPOOLing全稱是 Simultaneous Peripheral Operation On Line, 即外圍設備同時聯(lián)機操作。這種早期批處理系統(tǒng)的產(chǎn)物一直沿用至今。 讀卡機 外圍機 1401 磁帶 磁帶 磁帶 外圍機 主機 7094 磁帶 打印機 上世紀 50年代末 批處理 系統(tǒng)中，程序和數(shù)據(jù)的 I/O是在外圍機的控制下完成的，即在脫離主機的情況下進行，故稱為 脫機 I/O方式。特點是：手工干預多，時間長。上世紀 60年代中期，當進程取代外圍機（即不再需要 IBM 1401，不必再搬動磁帶，而且磁盤取代了磁帶）后即有了 假脫機 I/O方式。 脫機 I/O示意圖 SPOOLing系統(tǒng)的組成示意圖 預輸入程序 作業(yè) 1信息 … 作業(yè) n信息 輸入井 作業(yè) 1結果 … 作業(yè) n結果 輸出井 緩輸出程序 井管理 程序 運行作業(yè) 輸入設備 輸出設備 作業(yè)調度程序 磁 盤 SPOOLing系統(tǒng)的組成說明 ? （ 1） 輸入井和輸出井 ： ? 這是在磁盤上開辟出來的兩個專用的存儲區(qū)域 。 ? 輸入井和輸出井分別用于收容 從輸入 設備輸入的數(shù)據(jù)和用戶程序的輸出數(shù)據(jù) 。 ? “ 井 ” 是用作緩沖的存儲區(qū)域 ， 采用井的技術能調節(jié)供求之間的矛盾 ， 消除人工干預帶來的損失 。 這時的 輸入井和 輸出井可分別看作是對讀卡機 和 打印機的 虛擬 或者模擬 。 ? （ 2） 輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū) ： ? 這是供信息在 I/O設備和磁盤 I/O井之間傳送時用的內存緩沖區(qū) 。 ? （ 3）預輸入進程和緩輸出進程： ? 預輸入進程模擬脫機輸入時的外圍控制機，將用戶要求的數(shù)據(jù)從輸入機通過輸入緩沖區(qū)再送到輸入井。當 CPU需要輸入數(shù)據(jù)時，直接從輸入井讀入內存。 ? 緩輸出進程模擬脫機輸出時的外圍控制機，把用戶要求輸出的數(shù)據(jù)，先從內存送到輸出井，待輸出設備空閑時，再將輸出井中的數(shù)據(jù)經(jīng)過輸出緩沖區(qū)送到輸出設備上。 假若進程 打開了 打印機特殊文件后幾小時內無所事事，則其他進程什么都打印不了！解決方案： ? 創(chuàng)建 值班進程（ daemon） 、 SPOOLing打印目錄 ? 進程首先生成要打印的文件，放入 SPOOLing目錄 ? 值班進程：唯一獲準使用打印機特殊文件的進程， 負責在打印機空閑時打印 SPOOLing目錄 里的文件。 ? 通過禁止用戶對特殊文件的直接使用，解決了上述打印機空占問題，提高了其使用效率。 SPOOLing應用舉例 (1)—— 打印機的SPOOLing值班（即守護或精靈）進程（ daemon） SPOOLing應用舉例 (2)——網(wǎng)絡的 SPOOLing值班進程 SPOOLing技術今天仍被廣泛使用 ? 網(wǎng)絡文件傳送 先把文件送到網(wǎng)絡 spooling目錄，然后網(wǎng)絡值班進程把它取出并傳遞到目標地址 ? Inter電子郵件系統(tǒng) 在因特網(wǎng)上發(fā) Email時，電子郵件發(fā)送程序 send先將待發(fā)信件存入 spooling電子郵件目錄下，供以后傳輸。 ? 注意： SPOOLing只提高設備利用率，縮短用戶程序執(zhí)行時間，并不提高 CPU利用率。 采用 SPOOLing技術的好處 ? 提高了 I/O的速度，加快了作業(yè)的運行 。 ? 將獨占設備改造為共享設備，提高了 I/O設備的利用率 。 系統(tǒng)不給進程分配獨占設備，只分配輸入 /輸出井和建立 I/O請求表。 ? 實現(xiàn)了虛擬設備功能。 SPOOLing系統(tǒng)實現(xiàn)了將一臺獨占設備變換為若干臺邏輯設備的功能 。 直接存取設備 磁盤是最典型的直接存取設備。磁盤設備允許文件系統(tǒng)直接存取磁盤上的任意物理塊。為了存取一個特定的物理塊，磁頭將直接移動到所要求的位置上，而不需要像順序存取那樣事先存取其他的物理塊。 磁盤機一般由一些磁盤片組成的磁盤組組成。其中每個磁盤片對應一個裝有 讀 /寫 磁頭的磁頭臂，磁頭臂上的兩個讀 /寫磁頭分別對磁盤片的上下兩面進行讀寫。系統(tǒng)在對磁盤進行初始化處理時，把每個磁盤片分割成一些大小相等的扇區(qū)。在磁盤轉動時經(jīng)過讀 /寫 磁頭所形成的圓形軌跡稱為磁道。由于磁頭臂可沿半徑方向移動，因此，磁盤上有多條磁道。 另外，人們通常把所有磁盤片的相同磁道稱為一個柱面，因此，磁盤上每個物理塊的位置可用柱面號、磁頭號和扇區(qū)號表示，這些地址和物理塊號一一對應。磁盤的結構如圖 。 圖 ? 磁盤訪問時間由哪幾部分構成？每部分時間應如何估算？ ? 磁盤訪問時間包括以下三個部分：（ 1）尋道時間Ts ，指把磁臂從當前位置移動到指定磁道上所經(jīng)歷的時間。該時間是啟動磁盤的時間 s與磁頭移動 n條磁道所花費的時間之和，即 Ts = m n + s 。其中 m是一常數(shù)，與磁盤驅動器的速度有關。 ? （ 2）旋轉延遲時間 Tr ，是指定扇區(qū)旋轉到磁頭下面所經(jīng)歷的時間。 ? （ 3）傳輸時間 Tt ，指把數(shù)據(jù)從