【正文】 2023020190設備分配應考慮的因素n 設備的固有屬性u共享性：允許多個進程共同時共享。軟硬盤、光盤等塊設備都是共享設備u共享設備： 同時分配給多個進程使用 ，須注意對這些進程訪問該設備的先后次序進行合理調(diào)度 。2023020191設備分配應考慮的因素n 設備的固有屬性u虛擬性：本身雖是獨占設備，但經(jīng)過某種技術(shù)處理，可以把它改造成虛擬設備。將一臺打印機虛擬成多臺打印機u虛擬設備：一臺可虛擬設備是可共享的設備，可以將它 同時分配給多個進程使用 ，并對這些訪問該（物理設備）的先后次序進行控制2023020192設備分配應考慮的因素n 設備分配算法u先來先服務：當有多個進程對同一個設備提出I/O請求時，該算法根據(jù)諸進程對某設備提出請求的先后次序，將這些進程排成一個設備請求隊列，總是把設備首先分配給隊首進程u優(yōu)先級高者優(yōu)先：將優(yōu)先權(quán)高的進程排在設備隊列前面，對于優(yōu)先級相同的 I/O請求，則按先來先服務原則排隊2023020193設備分配應考慮的因素n 設備分配的安全性u安全分配方式：每當進程發(fā)出 I/O請求后，便進入阻塞狀態(tài)，直到其 I/O操作完成時才被喚醒。一旦獲得某種設備后便阻塞 ,使該進程不可能再請求任何資源 ,在它運行時又不保持任何資源。摒棄了“請求和保持 ”u不安全分配方式：進程在發(fā)出 I/O請求后仍繼續(xù)運行，需要時又發(fā)出第二個 I/O請求、第三個。僅當進程所請求的設備已被另一進程占用時，請求進程才進入阻塞狀態(tài)。可能造成死鎖。須進行安全性計算 .2023020194獨占設備的分配程序n 步驟：u分配設備u分配控制器u分配通道 只有在設備、控制器和通道三者都分配成功時，這次的設備分配才算成功。才可啟動該 I/O設備進行數(shù)據(jù)傳送。2023020195獨占設備的分配程序n 改進：u基本分配程序的缺點：F進程是以物理設備名來提出 I/O請求的；F采用的是單通路的 I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生 “瓶頸 ”現(xiàn)象u改進方法F增加設備獨立性：進程使用邏輯設備名請求 I/OF考慮多通路情況2023020196設備獨立性n 邏輯設備名到物理設備名映射的實現(xiàn)u邏輯設備表 LUTLUT設置可采用兩種方式：F 整個系統(tǒng)中只設置一張 LUTF 為每個用戶設置一張 LUT2023020197獨占設備的分配程序n 改進：2023020198 I/O軟件n 大部分的 I/O軟件都在操作系統(tǒng)內(nèi)部，但仍有一小部分在用戶層，包括與用戶程序鏈接在一起的庫函數(shù)，以及完全運行于內(nèi)核之外的一些程序。n 用戶層軟件必須通過一組系統(tǒng)調(diào)用來取得操作系統(tǒng)的服務。2023020199 I/O軟件20230201100系統(tǒng)調(diào)用與庫函數(shù)20230201101 SPOOLing技術(shù) 虛擬性是 OS的四大特征之一。可以通過多道程序技術(shù)將一臺物理 CPU虛擬為多臺邏輯CPU， 從而允許多個用戶共享一臺主機，那么通過 SPOOLing技術(shù)便可將一臺物理 I/O設備虛擬為多臺邏輯 I/O設備虛擬為多臺邏輯 I/O設備，同樣允許多個用戶共享一臺物理 I/O設備。20230201102脫機輸入輸出方式（ OffLine I/O）n 這種脫機 I/O方式的主要優(yōu)點如下：n (1)減少了 CPU的空閑時間。 n (2)提高 I/O速度。20230201103SPOOLing系統(tǒng)Simultaneaus Periphernal Operations OnLine(外部設備同時聯(lián)機操作）。n 在單道批處理時期，用脫機 I/O可以提高 CPU利用率。多道出現(xiàn)后可以利用一道程序來模擬脫機 I/O中的外圍機，這樣可實現(xiàn)在主機控制下的脫機 I/O功能。n 我們把這種在聯(lián)機情況下實現(xiàn)的同時外圍操作稱為 SPOOLing， 也稱為 假脫機操作 。20230201104SPOOLing系統(tǒng) 通過 spooling技術(shù)便可將一臺物理I/O設備虛擬為多臺邏輯 I/O設備，允許多個用戶共享一臺物理 I/O設備。20230201105SPOOLing系統(tǒng)的組成 必須建立在具有多道程序功能的操作系統(tǒng)上，而且還應有高速隨機外存的支持，通常是采用磁盤存儲技術(shù)。n 輸入井和輸出井：在 磁盤 上開辟的兩個大存儲空間n 輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)：在 內(nèi)存 中開辟的兩個緩沖區(qū)n 輸入進程和輸出進程：用兩個進程來模擬脫機 I/O時的外圍控制機。n 井管理程序：用于控制作業(yè)與磁盤井之間的信息交換。2023020110620230201107SPOOLing系統(tǒng)的特點提高了 I/O速度將獨占設備改造為共享設備實現(xiàn)了虛擬設備功能20230201108共享打印機共享打印機技術(shù)已被廣泛地用于多用戶系統(tǒng)和局域網(wǎng)絡中。20230201109共享打印機共享打印機技術(shù)已被廣泛地用于多用戶系統(tǒng)和局域網(wǎng)絡中。 當用戶進程請求打印輸出時， SPOOLing系統(tǒng)同意為它打印輸出， 但并不真正立即把打印機分配給該用戶進程， 而只為它做兩件事： ① 由輸出進程在輸出井中為之申請一個空閑磁盤塊區(qū)， 并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中； ② 輸出進程再為用戶進程申請一張空白的用戶請求打印表，并將用戶的打印要求填入其中， 再將該表掛到請求打印隊列上。20230201110守護進程共享打印機技術(shù)已被廣泛地用于多用戶系統(tǒng)和局域網(wǎng)絡中。 當用戶進程請求打印輸出時， SPOOLing系統(tǒng)同意為它打印輸出， 但并不真正立即把打印機分配給該用戶進程， 而只為它做兩件事： ① 由輸出進程在輸出井中為之申請一個空閑磁盤塊區(qū)， 并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中； ② 輸出進程再為用戶進程申請一張空白的用戶請求打印表，并將用戶的打印要求填入其中， 再將該表掛到請求打印隊列上。20230201111練習在采用 SPOOLing技術(shù)的系統(tǒng)中，用戶的打印數(shù)據(jù)首先被送到（） SPOOLing技術(shù)是將一臺（）虛擬為多臺（）。20230201112n SPOOLing是對脫機 I/O工作方式的模擬，SPOOLing系統(tǒng)中的輸入井是對脫機輸入中的_______進行模擬。A內(nèi)存輸入緩沖區(qū)　　　 B　磁盤　　C　外圍控制機　　 D　輸入設備n 為實現(xiàn)設備分配，應為每類設備配置一張 ______，在系統(tǒng)中配置一張 ______；為實現(xiàn)設備獨立性，系統(tǒng)中應配置一張 ______。 （ 1）設備控制表 （ 2）邏輯設備表 （ 3）系統(tǒng)設備表 （ 4）設備分配表 （ 5）設備開關表 （ 6） I/O請求表n 實現(xiàn) SPOOLing系統(tǒng)時必須在磁盤上辟出稱為__________和 __________的專門區(qū)域，以存放作業(yè)信息和作業(yè)執(zhí)行結(jié)果。 20230201