計(jì)算機(jī)各種設(shè)備管理(編輯修改稿)
2025-03-03 07:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 CT 圖 516 設(shè)備控制表 第五章 設(shè) 備 管 理 2. 控制器控制表、 通道控制表和系統(tǒng)設(shè)備表 圖 517 COCT、 CHCT和 SDT表 第五章 設(shè) 備 管 理 設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素 ? 1. 設(shè)備的固有屬性 (1) 獨(dú)享設(shè)備。(2) (2) 共享設(shè)備。 (3) 虛擬設(shè)備。 第五章 設(shè) 備 管 理 2. 設(shè)備分配算法 ? (1) 先來(lái)先服務(wù)。 (2) (2) 優(yōu)先級(jí)高者優(yōu)先。 第五章 設(shè) 備 管 理 3. 設(shè)備分配中的安全性 1) 安全分配方式 2) 2) 不安全分配方式 第五章 設(shè) 備 管 理 設(shè)備獨(dú)立性 1. 設(shè)備獨(dú)立性 (Device Independence)的概念 ? 為了提高 OS的可適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，在現(xiàn)代 OS中都毫無(wú)例外地實(shí)現(xiàn)了設(shè)備獨(dú)立性，也稱(chēng)為設(shè)備無(wú)關(guān)性。 其基本含義是： 應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性而引入了邏輯設(shè)備和物理設(shè)備這兩個(gè)概念。在應(yīng)用程序中， 使用邏輯設(shè)備名稱(chēng)來(lái)請(qǐng)求使用某類(lèi)設(shè)備；而系統(tǒng)在實(shí)際執(zhí)行時(shí)， 還必須使用物理設(shè)備名稱(chēng)。因此，系統(tǒng)須具有將邏輯設(shè)備名稱(chēng)轉(zhuǎn)換為某物理設(shè)備名稱(chēng)的功能，這非常類(lèi)似于存儲(chǔ)器管理中所介紹的邏輯地址和物理地址的概念。 第五章 設(shè) 備 管 理 在實(shí)現(xiàn)了設(shè)備獨(dú)立性的功能后， 可帶來(lái)以下兩方面的好處。 1) 設(shè)備分配時(shí)的靈活性 2) 易于實(shí)現(xiàn) I/O重定向 ? 第五章 設(shè) 備 管 理 2. 設(shè)備獨(dú)立性軟件 1) 執(zhí)行所有設(shè)備的公有操作 ? 這些公有操作包括： ① 對(duì)獨(dú)立設(shè)備的分配與回收； ② 將邏輯設(shè)備名映射為物理設(shè)備名，進(jìn)一步可以找到相應(yīng)物理設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序； ③ 對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，禁止用戶(hù)直接訪(fǎng)問(wèn)設(shè)備； ④ 緩沖管理，即對(duì)字符設(shè)備和塊設(shè)備的緩沖區(qū)進(jìn)行有效的管理， 以提高 I/O的效率； ⑤ 差錯(cuò)控制。由于在 I/O操作中的絕大多數(shù)錯(cuò)誤都與設(shè)備無(wú)關(guān)，故主要由設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序處理，而設(shè)備獨(dú)立性軟件只處理那些設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序無(wú)法處理的錯(cuò)誤。 ?第五章 設(shè) 備 管 理 2) 向用戶(hù)層 (或文件層 )軟件提供統(tǒng)一接口 ? 無(wú)論何種設(shè)備， 它們向用戶(hù)所提供的接口應(yīng)該是相同的。 例如， 對(duì)各種設(shè)備的讀操作，在應(yīng)用程序中都使用 read。 而對(duì)各種設(shè)備的寫(xiě)操作，也都使用 write。 第五章 設(shè) 備 管 理 3. 邏輯設(shè)備名到物理設(shè)備名映射的實(shí)現(xiàn) 1) 邏輯設(shè)備表2) 2) LUT的設(shè)置問(wèn)題 圖 518 邏輯設(shè)備表 第五章 設(shè) 備 管 理 獨(dú)占設(shè)備的分配程序 1. 基本的設(shè)備分配程序 1) 分配設(shè)備 2) 2) 分配控制器 3) 3) 分配通道 第五章 設(shè) 備 管 理 2. 設(shè)備分配程序的改進(jìn) 1) 增加設(shè)備的獨(dú)立性2) 3) 2) 考慮多通路情況 第五章 設(shè) 備 管 理 SPOOLing技術(shù) 1. 什么是 SPOOLing? 為了緩和 CPU的高速性與 I/O設(shè)備低速性間的矛盾而引入了脫機(jī)輸入、 脫機(jī)輸出技術(shù)。 該技術(shù)是利用專(zhuān)門(mén)的外圍控制機(jī)， 將低速 I/O設(shè)備上的數(shù)據(jù)傳送到高速磁盤(pán)上；或者相反。事實(shí)上， 當(dāng)系統(tǒng)中引入了多道程序技術(shù)后，完全可以利用其中的一道程序，來(lái)模擬脫機(jī)輸入時(shí)的外圍控制機(jī)功能，把低速 I/O設(shè)備上的數(shù)據(jù)傳送到高速磁盤(pán)上；再用另一道程序來(lái)模擬脫機(jī)輸出時(shí)外圍控制機(jī)的功能，把數(shù)據(jù)從磁盤(pán)傳送到低速輸出設(shè)備上。這樣，便可在主機(jī)的直接控制下，實(shí)現(xiàn)脫機(jī)輸入、 輸出功能。 此時(shí)的外圍操作與 CPU對(duì)數(shù)據(jù)的處理同時(shí)進(jìn)行， 我們把這種在聯(lián)機(jī)情況下實(shí)現(xiàn)的同時(shí)外圍操作稱(chēng)為 SPOOLing(Simultaneaus Periphernal Operating OnLine)，或稱(chēng)為假脫機(jī)操作。 第五章 設(shè) 備 管 理 2. SPOOLing系統(tǒng)的組成 圖 519 SPOOLing系統(tǒng)的組成 第五章 設(shè) 備 管 理 3. 共享打印機(jī) 共享打印機(jī)技術(shù)已被廣泛地用于多用戶(hù)系統(tǒng)和局域網(wǎng)絡(luò)中。 當(dāng)用戶(hù)進(jìn)程請(qǐng)求打印輸出時(shí)， SPOOLing系統(tǒng)同意為它打印輸出， 但并不真正立即把打印機(jī)分配給該用戶(hù)進(jìn)程， 而只為它做兩件事： ① 由輸出進(jìn)程在輸出井中為之申請(qǐng)一個(gè)空閑磁盤(pán)塊區(qū)， 并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中； ② 輸出進(jìn)程再為用戶(hù)進(jìn)程申請(qǐng)一張空白的用戶(hù)請(qǐng)求打印表，并將用戶(hù)的打印要求填入其中， 再將該表掛到請(qǐng)求打印隊(duì)列上。 第五章 設(shè) 備 管 理 4. SPOOLing系統(tǒng)的特點(diǎn) (1) 提高了 I/O的速度。 (2) (2) 將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備。 (3) (3) 實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。 第五章 設(shè) 備 管 理 設(shè) 備 處 理 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能和特點(diǎn) 1. 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能 (1) 接收由 I/O進(jìn)程發(fā)來(lái)的命令和參數(shù)， 并將命令中的抽象要求轉(zhuǎn)換為具體要求，例如，將磁盤(pán)塊號(hào)轉(zhuǎn)換為磁盤(pán)的盤(pán)面、 磁道號(hào)及扇區(qū)號(hào)。 ? (2) 檢查用戶(hù) I/O請(qǐng)求的合法性，了解 I/O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。 第五章 設(shè) 備 管 理 (3) 發(fā)出 I/O命令，如果設(shè)備空閑，便立即啟動(dòng) I/O設(shè)備去完成指定的 I/O操作；如果設(shè)備處于忙碌狀態(tài)，則將請(qǐng)求者的請(qǐng)求塊掛在設(shè)備隊(duì)列上等待。 ? (4) 及時(shí)響應(yīng)由控制器或通道發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求，并根據(jù)其中斷類(lèi)型調(diào)用相應(yīng)的中斷處理程序進(jìn)行處理。 ? (5) 對(duì)于設(shè)置有通道的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)程序還應(yīng)能夠根據(jù)用戶(hù)的 I/O請(qǐng)求，自動(dòng)地構(gòu)成通道程序。 第五章 設(shè) 備 管 理 2. 設(shè)備處理方式 (1) 為每一類(lèi)設(shè)備設(shè)置一個(gè)進(jìn)程，專(zhuān)門(mén)用于執(zhí)行這類(lèi)設(shè)備的 I/O操作 . (2) 在整個(gè)系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè) I/O進(jìn)程，專(zhuān)門(mén)用于執(zhí)行系統(tǒng)中所有各類(lèi)設(shè)備的 I/O操作。 (3) 不設(shè)置專(zhuān)門(mén)的設(shè)備處理進(jìn)程，而只為各類(lèi)設(shè)備設(shè)置相應(yīng)的設(shè)備處理程序 (模塊 )， 供用戶(hù)進(jìn)程或系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)用。 第五章 設(shè) 備 管 理 3. 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的特點(diǎn) (1) 驅(qū)動(dòng)程序主要是指在請(qǐng)求 I/O的進(jìn)程與設(shè)備控制器之間
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