【正文】 的主存空間，降低緩沖區(qū)的使用效率。 第4章 設(shè)備管理 設(shè)備管理采用的技術(shù) 緩沖技術(shù)5．緩沖池 當(dāng)系統(tǒng)較大時(shí)，可以利用供多個(gè)進(jìn)程共享的緩沖池來提高緩沖區(qū)的利用率。緩沖池的組成包括空（閑）緩沖區(qū)、裝滿輸入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)、裝滿輸出數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，同類緩沖區(qū)以鏈隊(duì)的形式存在。另外，還應(yīng)有四種工作緩沖區(qū)：用于收容輸入數(shù)據(jù)的工作緩沖區(qū)、用于提取輸入數(shù)據(jù)的工作緩沖區(qū)、用于收容輸出數(shù)據(jù)的工作緩沖區(qū)、用于提取輸出數(shù)據(jù)的工作緩沖區(qū)。 緩沖池的工作原理如圖414所示。 特點(diǎn)是：緩沖池結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在主存中設(shè)置公用緩沖池，在池中設(shè)置多個(gè)可以供多個(gè)進(jìn)程共享的緩沖區(qū)。緩沖區(qū)既可以用于輸入，又可以用于輸出（即共享）。緩沖池的設(shè)置，減少了主存空間的消耗，提高了主存的利用率，適應(yīng)于現(xiàn)代操作系統(tǒng)。 第4章 設(shè)備管理 設(shè)備管理采用的技術(shù) 中斷技術(shù)1．中斷的概念 中斷是由于某些事件的出現(xiàn)，中止現(xiàn)行進(jìn)程的執(zhí)行，而轉(zhuǎn)去處理出現(xiàn)的事件，中斷事件處理完后，再繼續(xù)運(yùn)行被中止進(jìn)程的過程。 在這里引起中斷的事件稱為中斷源。中斷事件通常由硬件發(fā)現(xiàn)。對(duì)出現(xiàn)的事件進(jìn)行處理的程序稱為中斷處理程序。中斷處理程序是由操作系統(tǒng)處理的，屬于操作系統(tǒng)的組成部分。第4章 設(shè)備管理 設(shè)備管理采用的技術(shù) 中斷技術(shù)2．中斷類型 (1) 硬件故障中斷。由機(jī)器故障造成的中斷。如電源故障。 (2) 程序中斷。由程序執(zhí)行到某條機(jī)器指令時(shí)可能出現(xiàn)的各種問題而引起的中斷。如發(fā)現(xiàn)定點(diǎn)操作數(shù)溢出、除數(shù)為0等。 (3) 外部中斷。由各種外部事件引起的中斷。如按壓了中斷鍵、定時(shí)時(shí)鐘時(shí)間到等。 (4) 輸入輸出中斷。由輸入輸出控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)外圍設(shè)備完成了輸入輸出操作或在執(zhí)行輸入輸出時(shí)通道或外圍設(shè)備產(chǎn)生錯(cuò)誤而引起的中斷。 (5) 訪管中斷。正在運(yùn)行的進(jìn)程執(zhí)行訪管指令時(shí)引起的中斷。如分配一臺(tái)外設(shè)。 前四類中斷不是運(yùn)行進(jìn)程所希望的，故稱為強(qiáng)迫性中斷，而第五種中斷，是進(jìn)程所希望的，故稱為自愿性中斷。 第4章 設(shè)備管理 設(shè)備管理采用的技術(shù) 中斷技術(shù)3．中斷響應(yīng) 在處理器執(zhí)行完一條指令后，硬件的中斷裝置就立即檢查有無(wú)中斷事件發(fā)生。若無(wú)，繼續(xù)執(zhí)行下一條指令；若有，則停止現(xiàn)行進(jìn)程，由操作系統(tǒng)中的中斷處理程序占用處理器，這一過程稱為“中斷響應(yīng)”。4．中斷處理 首先介紹與中斷處理有關(guān)的概念：特權(quán)指令和程序狀態(tài)字。特權(quán)指令是不允許用戶程序直接使用的指令。如輸入輸出指令，設(shè)置時(shí)鐘的指令。程序狀態(tài)字是用來控制指令執(zhí)行順序，并保留和指示與程序有關(guān)的系統(tǒng)狀態(tài)。第4章 設(shè)備管理 設(shè)備管理采用的技術(shù) 中斷技術(shù) 中斷處理過程如圖415所示。 ① 當(dāng)中斷裝置發(fā)現(xiàn)中斷事件后，先把中斷事件存放到程序狀態(tài)字寄存器中的中斷碼位置。 ② 把程序狀態(tài)字寄存器中的“當(dāng)前PSW”作為“舊 PSW”保存到預(yù)先約定的主存的固定單元中。 ③ 根據(jù)中斷碼，把該類事件處理程序的“新PSW”送入程序狀態(tài)字寄存器。 ④ 處理器按新PSW控制處理該事件的中斷處理程序執(zhí)行。 當(dāng)中斷程序處理完后，再恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，繼續(xù)執(zhí)行原先被中斷的進(jìn)程。第4章 設(shè)備管理 設(shè)備管理采用的技術(shù) 假脫機(jī)技術(shù)（SPOOLing） SPOOLing技術(shù)就是用于將一臺(tái)獨(dú)占設(shè)備改造成共享設(shè)備的一種行之有效的技術(shù)。當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)了多道程序后，可以利用其中的一道程序，來模擬脫機(jī)輸入時(shí)的外圍控制機(jī)的功能，把低速輸入輸出設(shè)備上的數(shù)據(jù)傳送到高速磁盤上；再用另一道程序來模擬脫機(jī)輸出時(shí)外圍控制機(jī)的功能，把數(shù)據(jù)從磁盤傳送到低速輸出設(shè)備上。這樣，便可以在主機(jī)的直接控制下，實(shí)現(xiàn)脫機(jī)輸入、輸出功能。1．假脫機(jī)的概念 假脫機(jī)技術(shù)（SPOOLing）是指在聯(lián)機(jī)情況下實(shí)現(xiàn)的同時(shí)外圍操作，也稱假脫機(jī)輸入輸出操作，它是操作系統(tǒng)中的一項(xiàng)將獨(dú)占設(shè)備改為共享設(shè)備的技術(shù)。第4章 設(shè)備管理 設(shè)備管理采用的技術(shù) 假脫機(jī)技術(shù)（SPOOLing） 2．假脫機(jī)技術(shù)的組成 假脫機(jī)技術(shù)由輸入井和輸出井、輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)、輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程、請(qǐng)求打印隊(duì)列組成。SPOOLing系統(tǒng)的組成如圖416所示。 第4章 設(shè)備管理 設(shè)備管理采用的技術(shù) 假脫機(jī)技術(shù)（SPOOLing） 2．假脫機(jī)技術(shù)的組成 （1）輸入井和輸出井。這是在磁盤上開辟的兩個(gè)大的存儲(chǔ)區(qū)。輸入井是模擬脫機(jī)輸入時(shí)的磁盤，用于收容輸入設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。輸出井是模擬脫機(jī)輸出時(shí)的磁盤，用于收容用戶程序的輸出數(shù)據(jù)。 （2）輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)。它們是在主存中開辟的兩個(gè)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)，以后再傳送到輸入井，輸出緩沖區(qū)用于暫存從輸出井送來的數(shù)據(jù)，以后再傳送給輸出設(shè)備。第4章 設(shè)備管理 設(shè)備管理采用的技術(shù) 假脫機(jī)技術(shù)（SPOOLing） 2．假脫機(jī)技術(shù)的組成 （3）輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程。輸入進(jìn)程模擬脫機(jī)輸入時(shí)的外圍控制機(jī)，將用戶要求的數(shù)據(jù)從輸入設(shè)備，通過輸入緩沖區(qū)送到輸入井。當(dāng)CPU需要數(shù)據(jù)時(shí)，直接從輸入井讀入主存。輸出進(jìn)程模擬脫機(jī)輸出時(shí)的外圍控制機(jī)，把用戶要求輸出的數(shù)據(jù)，先從主存送到輸出井，待輸出設(shè)備空閑時(shí)，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。 （4）請(qǐng)求打印隊(duì)列。由若干張請(qǐng)求打印表所形成的隊(duì)列，系統(tǒng)為每個(gè)請(qǐng)求打印的進(jìn)程建立一張請(qǐng)求打印表。第4章 設(shè)備管理 設(shè)備管理采用的技術(shù) 假脫機(jī)技術(shù)（SPOOLing） 3．假脫機(jī)技術(shù)的特點(diǎn) (1) 提高了輸入輸出速度。SPOOLing技術(shù)引入了輸入井和輸出井，可以使輸入進(jìn)程、用戶進(jìn)程和輸出進(jìn)程同時(shí)工作，從而提高了輸入輸出速度。 (2) 將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備。由于SPOOLing技術(shù)把所有用戶進(jìn)程的輸出都送入輸出井，然后再由輸出進(jìn)程完成打印工作，而輸出井在磁盤上，為共享設(shè)備。這樣SPOOLing技術(shù)就把打印機(jī)等獨(dú)占設(shè)備改造成了共享設(shè)備。 (3) 實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。由于SPOOLing技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)用戶進(jìn)程共同使用打印機(jī)這種獨(dú)占設(shè)備的情況，從而實(shí)現(xiàn)了把一個(gè)設(shè)備當(dāng)成多個(gè)設(shè)備來使用，即虛擬設(shè)備的功能。第4章 設(shè)備管理返回15 / 1