【文章內(nèi)容簡介】 ， 記錄各自的地址 (標(biāo)識符 )、 狀態(tài) (忙 /閑 )、 等待獲得此部件的進(jìn)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(nèi)容如下： ? 設(shè)備控制塊 DCB（設(shè)備控制表 DCT）。每個設(shè)備一張表，記錄本設(shè)備的使用情況，表目內(nèi)容：設(shè)備類型、設(shè)備標(biāo)識符、設(shè)備狀態(tài)、與此設(shè)備相連的COCT、重復(fù)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(shè)備表 SDT。 整個系統(tǒng)一張表，記錄系統(tǒng)中所有 I/O設(shè)備的信息，表目包括：設(shè)備類型、設(shè)備標(biāo)識符、設(shè)備驅(qū)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(jié)構(gòu)。 3. 設(shè)備處理 —— 即設(shè)備驅(qū)動 (i) 設(shè)備驅(qū)動程序 ? 系統(tǒng)為每類設(shè)備編制設(shè)備驅(qū)動程序以控制 I/O傳輸 ? 任務(wù)：主要負(fù)責(zé)接收和分析從設(shè)備分配轉(zhuǎn)來的信息，把用戶I/O請求轉(zhuǎn)換為具體要求后，發(fā)送給設(shè)備控制器，啟動設(shè)備執(zhí)行。 ? 設(shè)備驅(qū)動程序的處理過程： (1) 將抽象 I/O請求轉(zhuǎn)為具體要求 (2) 檢查 I/O請求的合法性 (3) 讀出和檢查設(shè)備的狀態(tài) (4)傳送必要的參數(shù)，預(yù)置設(shè)備的初始狀態(tài) (5) 設(shè)置設(shè)備的工作方式（在有通道系統(tǒng)中，構(gòu)造通道程序） (6) 啟動 設(shè)備進(jìn)行 I/O操作 (7) 響應(yīng) 來自設(shè)備的 中斷 (ii) I/O中斷處理程序 ? 處理來自設(shè)備或通道的正常或異常完成中斷 準(zhǔn)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(dú)享設(shè)備轉(zhuǎn)變成具有共享特征的虛擬設(shè)備的技術(shù)， 也叫 假 脫機(jī) I/O技術(shù)，或 虛擬設(shè)備技術(shù) 。 ? SPOOLing全稱是 Simultaneous Peripheral Operation On Line, 即外圍設(shè)備同時聯(lián)機(jī)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(jī) 外圍機(jī) 1401 磁帶 磁帶 磁帶 外圍機(jī) 主機(jī) 7094 磁帶 打印機(jī) 上世紀(jì) 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(jī)的控制下完成的，即在脫離主機(jī)的情況下進(jìn)行，故稱為 脫機(jī) I/O方式。特點(diǎn)是：手工干預(yù)多，時間長。上世紀(jì) 60年代中期，當(dāng)進(jìn)程取代外圍機(jī)（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(jī) I/O方式。 脫機(jī) I/O示意圖 SPOOLing系統(tǒng)的組成示意圖 預(yù)輸入程序 作業(yè) 1信息 … 作業(yè) n信息 輸入井 作業(yè) 1結(jié)果 … 作業(yè) n結(jié)果 輸出井 緩輸出程序 井管理 程序 運(yùn)行作業(yè) 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 作業(yè)調(diào)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(shè)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(shù)能調(diào)節(jié)供求之間的矛盾 ， 消除人工干預(yù)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(jī) 和 打印機(jī)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(shè)備和磁盤 I/O井之間傳送時用的內(nèi)存緩沖區(qū) 。 ? （ 3）預(yù)輸入進(jìn)程和緩輸出進(jìn)程： ? 預(yù)輸入進(jìn)程模擬脫機(jī)輸入時的外圍控制機(jī)，將用戶要求的數(shù)據(jù)從輸入機(jī)通過輸入緩沖區(qū)再送到輸入井。當(dāng) CPU需要輸入數(shù)據(jù)時，直接從輸入井讀入內(nèi)存。 ? 緩輸出進(jìn)程模擬脫機(jī)輸出時的外圍控制機(jī)，把用戶要求輸出的數(shù)據(jù)，先從內(nèi)存送到輸出井，待輸出設(shè)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(shè)備上。 假若進(jìn)程 打開了 打印機(jī)特殊文件后幾小時內(nèi)無所事事，則其他進(jìn)程什么都打印不了！解決方案： ? 創(chuàng)建 值班進(jìn)程（ daemon） 、 SPOOLing打印目錄 ? 進(jìn)程首先生成要打印的文件，放入 SPOOLing目錄 ? 值班進(jìn)程：唯一獲準(zhǔn)使用打印機(jī)特殊文件的進(jìn)程， 負(fù)責(zé)在打印機(jī)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(jī)空占問題，提高了其使用效率。 SPOOLing應(yīng)用舉例 (1)—— 打印機(jī)的SPOOLing值班（即守護(hù)或精靈）進(jìn)程（ daemon） SPOOLing應(yīng)用舉例 (2)——網(wǎng)絡(luò)的 SPOOLing值班進(jìn)程 SPOOLing技術(shù)今天仍被廣泛使用 ? 網(wǎng)絡(luò)文件傳送 先把文件送到網(wǎng)絡(luò) spooling目錄，然后網(wǎng)絡(luò)值班進(jìn)程把它取出并傳遞到目標(biāo)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(shè)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(shù)的好處 ? 提高了 I/O的速度，加快了作業(yè)的運(yùn)行 。 ? 將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備，提高了 I/O設(shè)備的利用率 。 系統(tǒng)不給進(jìn)程分配獨(dú)占設(shè)備，只分配輸入 /輸出井和建立 I/O請求表。 ? 實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。 SPOOLing系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了將一臺獨(dú)占設(shè)備變換為若干臺邏輯設(shè)備的功能 。 直接存取設(shè)備 磁盤是最典型的直接存取設(shè)備。磁盤設(shè)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(jī)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(yīng)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(jìn)行讀寫。系統(tǒng)在對磁盤進(jìn)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(zhuǎn)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(yīng)。磁盤的結(jié)構(gòu)如圖 。 圖 ? 磁盤訪問時間由哪幾部分構(gòu)成？每部分時間應(yīng)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(dāng)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(fèi)的時間之和，即 Ts = m n + s 。其中 m是一常數(shù)，與磁盤驅(qū)動器的速度有關(guān)。 ? （ 2）旋轉(zhuǎn)延遲時間 Tr ，是指定扇區(qū)旋轉(zhuǎn)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