【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 T， OS將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)傳送給用戶(hù)區(qū)的時(shí)間為 M，計(jì)算時(shí)間為 C，則 T和 C時(shí)可以并行的。數(shù)據(jù)處理時(shí)間約為max[C,T]+M。167。對(duì)于字符設(shè)備： 輸入時(shí)，緩沖區(qū)用于暫存用戶(hù)輸入的一行數(shù)據(jù)，在輸入期間，進(jìn)程掛起等待輸入完畢；輸出時(shí)進(jìn)程將一行數(shù)據(jù)輸入到緩沖區(qū)，繼續(xù)執(zhí)行處理。如果前面的數(shù)據(jù)尚未提取完畢，則進(jìn)程應(yīng)阻塞。Network Optimization Expert Team工作區(qū)處理 (C)緩沖區(qū)傳送 (M) 輸入 (T)I/O設(shè)備(a)T1M1C1T2M2C2T3M3C3T4t(b)用戶(hù)進(jìn)程單緩沖工作示意圖 Network Optimization Expert Team167。 在兩種情況下，單緩沖區(qū)的使用不會(huì)改善用戶(hù)進(jìn)程的性能：216。 如果用戶(hù)進(jìn)程在對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理時(shí)不釋放 I/O緩沖區(qū)，那么用戶(hù)進(jìn)程的性能不會(huì)得到改善。216。 如果 T遠(yuǎn)大于 C，即外部設(shè)備的 I/O速度比用戶(hù)進(jìn)程的計(jì)算速度慢得多，那么，單 I/O緩沖區(qū)不會(huì)顯著改善用戶(hù)進(jìn)程的性能。Network Optimization Expert Team2.雙緩沖 (DoubleBuffer)167。 增加一個(gè)緩沖區(qū)，兩個(gè)緩沖區(qū)可以交替使用。167。 當(dāng)數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)復(fù)制到用戶(hù)進(jìn)程空間時(shí)，輸入設(shè)備不必等待，可立即開(kāi)始向另一個(gè)緩沖區(qū)輸入數(shù)據(jù)。因此，增加了一個(gè)緩沖區(qū)后，前述的數(shù)據(jù)處理時(shí)間可近似為： MAX(T， C)。Network Optimization Expert Team外部 設(shè)備緩 沖 區(qū)OS用 戶(hù)進(jìn) 程緩 沖 區(qū)167。另外，若用戶(hù)進(jìn)程 I/O的數(shù)據(jù)超過(guò)一個(gè)緩沖區(qū)而不滿(mǎn)兩個(gè)緩沖區(qū)，雙緩沖使進(jìn)程不會(huì)在 I/O數(shù)據(jù)期間被阻塞。Network Optimization Expert Team工作區(qū)用戶(hù)進(jìn)程 緩沖區(qū) 1緩沖區(qū) 2I/O 設(shè)備T1(緩沖 1)1C1M2C2M3C3T2(緩沖 2) T3(緩沖 3)M4C44(緩沖 4)(a)(b)雙緩沖工作示意圖 MTNetwork Optimization Expert Team雙機(jī)通信時(shí)緩沖區(qū)的設(shè)置 緩沖區(qū) 緩沖區(qū)A機(jī) B機(jī)(a)單緩沖發(fā)送緩沖區(qū)接收緩沖區(qū)接收緩沖區(qū)發(fā)送緩沖區(qū)A機(jī) B機(jī)(b)雙緩沖在實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)機(jī)器通信時(shí)，緩沖區(qū)的設(shè)置：?jiǎn)尉彌_、雙緩沖。Network Optimization Expert Team 循環(huán)緩沖 167。 當(dāng)用戶(hù)進(jìn)程處理數(shù)據(jù)的速度較快、外部設(shè)備處 理數(shù)據(jù)的速度較慢，或者用戶(hù)進(jìn)程輸入 /輸出的數(shù)據(jù)較多時(shí)，必須考慮增加緩沖區(qū)的數(shù)量以改善系統(tǒng)性能，這就是 多緩沖區(qū) 方式。167。 多個(gè) I／ 0緩沖區(qū)常常被組織成一個(gè)環(huán)形隊(duì)列，故稱(chēng)為 循環(huán)緩沖 。167。 實(shí)質(zhì)上，雙緩沖可以看作是循環(huán)緩沖的一個(gè)特 例。Network Optimization Expert Team1.循環(huán)緩沖的組成 167。多個(gè)緩沖區(qū)：每個(gè)緩沖區(qū)大小均相同。分三類(lèi)：216。 用于裝輸入數(shù)據(jù)的空緩沖區(qū) R。216。 已經(jīng)裝滿(mǎn)數(shù)據(jù)的緩沖區(qū) G。216。 計(jì)算進(jìn)程正在使用的工作緩沖區(qū) C。167。多個(gè)指針：三個(gè)指針，分別是：216。 用于指示計(jì)算進(jìn)程下一個(gè)可用緩沖區(qū) G的指針Nextg。216。 輸入進(jìn)程下次可以使用的空緩沖區(qū) R的指針Nexti。216。 指示計(jì)算進(jìn)程正在使用的緩沖區(qū) C的指針Current。Network Optimization Expert Team循環(huán)緩沖 Network Optimization Expert Team2.循環(huán)緩沖區(qū)的使用 (1)Getbuf過(guò)程：216。 計(jì)算進(jìn)程要使用緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)時(shí)調(diào)用；216。 輸入進(jìn)程要使用緩沖區(qū)來(lái)裝入數(shù)據(jù)時(shí)調(diào)用。(2)Releasebuf過(guò)程： 216。 計(jì)算進(jìn)程把 C緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)提取完畢時(shí)調(diào)用；216。 當(dāng)輸入進(jìn)程把緩沖區(qū)裝滿(mǎn)時(shí)調(diào)用。Network Optimization Expert Team3.進(jìn)程同步 (1)Nexti指針追趕上 Nextg指針。(2)Nextg指針追趕上 Nexti指針。 Network Optimization Expert Team 緩沖池 (Buffer Pool) 167。 上述三種緩沖區(qū)的組織形式僅適用于某種特定的I/0進(jìn)程和計(jì)算進(jìn)程，屬于專(zhuān)用緩沖。167。 當(dāng)系統(tǒng)中的設(shè)備很多時(shí)，將會(huì)有許多這樣的循環(huán)緩沖區(qū)，消耗大量的內(nèi)存空間，而且其利用率也不高。167。 為了提高緩沖區(qū)的利用率，可以采用 公共緩沖池技術(shù)，其中的緩沖區(qū)可為多個(gè)設(shè)備和進(jìn)程服務(wù)。167。 緩沖池由內(nèi)存中一組大小相等的緩沖區(qū)組成，緩沖池屬于系統(tǒng)資源，由系統(tǒng)進(jìn)行管理。 Network Optimization Expert Team1.緩沖池的組成 n緩沖池中的緩沖區(qū)一般有以下三種類(lèi)型：① 空 (閑 )緩沖區(qū)；② 裝滿(mǎn)輸入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)；③ 裝滿(mǎn)輸出數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)。 n為了管理 ,將相同類(lèi)型的緩沖區(qū)鏈成隊(duì)列，形成三個(gè)隊(duì)列：① 空緩沖隊(duì)列 emq；② 輸入隊(duì)列 inq；③ 輸出隊(duì)列 outq。 Network Optimization Expert TeamNetwork Optimization Expert Team2.Getbuf過(guò)程和 Putbuf過(guò)程 voidGetbuf(type){Wait(RS(type))。Wait(MS(type))。B(number):=Takebuf ( type )。Signal(MS(type))。}voidPutbuf(type,number){Wait(MS(type))。Addbuf ( type, number )。Signal(MS(type))。Signal(RS(type))。}Network Optimization Expert Team3.緩沖區(qū)的工作方式緩沖區(qū)的工作方式 hinsoutsinhout收容輸入提取輸出用戶(hù)程序提取輸入收容輸出緩沖池（四種工作方式）Network Optimization Expert Team 設(shè) 備 分 配 在多道程序環(huán)境下，系統(tǒng)中的設(shè)備供所有進(jìn)程共享，為防止諸進(jìn)程對(duì)系統(tǒng)資源的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，特規(guī)定系統(tǒng)設(shè)備不允許用戶(hù)自行使用，必須由系統(tǒng)統(tǒng)一分配。Network Optimization Expert Team 設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 1.設(shè)備控制表 DCT設(shè)備類(lèi)型 type設(shè)備標(biāo)識(shí)符： deviceid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(shí)間設(shè)備隊(duì)列的隊(duì)首指針DCT1DCT2DCTn設(shè)備控制表集合設(shè)備控制表 每個(gè)設(shè)備一張 DCT Network Optimization Expert Team2.控制器控制表、 通道控制表和系統(tǒng)設(shè)備表 COCT、 CHCT和 SDT表 (c)系統(tǒng)設(shè)備表 SDT(a)控制器表 COCT(b)通道表 CHCT控制器標(biāo)識(shí)符：controllerid控制器狀態(tài)：忙 /閑與控制器連接的通道表 (CHCT)指針控制器等待隊(duì)列的隊(duì)首指針控制器等待隊(duì)列的隊(duì)尾指針通道標(biāo)識(shí)符：channelid通道狀態(tài)：忙 /閑與通道連接的控制器表首址通道等待隊(duì)列的隊(duì)首指針通道等待隊(duì)列的隊(duì)尾指針表目 1…表目 i…設(shè)備類(lèi)型設(shè)備標(biāo)識(shí)符DCT指針驅(qū)動(dòng)程序入口Network Optimization Expert Team 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)共享設(shè)備 (3)虛擬設(shè)備 2.設(shè)備分配算法 (1)先來(lái)先服務(wù) (2)優(yōu)先級(jí)高者優(yōu)先3.設(shè)備分配中的安全性 (1)安全分配方式 (2)不安全分配方式 4.設(shè)備的獨(dú)立性Network Optimization Expert Team 設(shè)備獨(dú)立性 1.設(shè)備獨(dú)立性 (DeviceIndependence)的概念167。也稱(chēng)為設(shè)備無(wú)關(guān)性。 167。基本含義： 應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。167。實(shí)現(xiàn)方法： 引入邏輯設(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；系統(tǒng)在實(shí)際執(zhí)行時(shí)，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，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。 Network Optimization Expert Team 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Network Optimization Expert Team2.設(shè)備獨(dú)立性軟件 167。執(zhí)行所有設(shè)備的公有操作167。向用戶(hù)層 (或文件層 )軟件提供統(tǒng)一接口 在驅(qū)動(dòng)程序之上設(shè)置的一層軟件，用于實(shí)現(xiàn)了設(shè)備獨(dú)立性，稱(chēng)為 設(shè)備獨(dú)立性軟件 。主要功能：Network Optimization Expert Team3.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 LUT（圖 a）(2)LUT的設(shè)置問(wèn)題（圖 b多用戶(hù)系統(tǒng)中的 LUT）邏輯設(shè)備表 邏輯設(shè)備名/dev/tty/dev/printer…物理設(shè)備名驅(qū)動(dòng)程序