軟件技術(shù)基礎(chǔ)-os設備管理課件-資料下載頁
2025-02-09 18:04本頁面
【正文】 多道程序系統(tǒng)中，進程對設備的需求頻繁，尤其是獨占設備數(shù)量有限、效率低，故引入虛擬設備管理技術(shù)。 基本思想： 用大容量的快速設備（磁盤）模擬慢速度的 獨占設備，把一臺物理上的獨占設備變?yōu)檫壿嬌系亩嗯_共享設備。 SPOOLing是一種典型的虛擬設備技術(shù)， SPOOLing 是 Simultaneous Peripheral Operations On Line （外圍設 備同時聯(lián)機操作）的縮寫，是用程序模擬脫機 I/O的功能，故又稱為假脫機技術(shù)。 SPOOLing技術(shù)2 . SPOOLing 技術(shù)1. 虛擬設備管理真脫機技術(shù)：輸入、輸出是脫離主機完成的?？客鈬鷻C的控制輸入、輸出設備與磁盤交換數(shù)據(jù)。CPU只與高速磁盤（磁帶）交換數(shù)據(jù)其它輸入井 輸出井高速高速假脫機技術(shù)技術(shù)要點：（ 1）多道程序并發(fā)執(zhí)行（ 2）一道程序模擬外圍機的輸入，將數(shù)據(jù)從設備輸入到磁盤（ 3）一道程序模擬外圍機的輸出，將數(shù)據(jù)從磁盤輸出到設備（ 4）其它程序與設備的通信和脫機方式一樣：讀寫高速磁盤（ 5）主機仍要控制外圍設備 ——“ 假脫機 ”特點（ 1）提高了進程訪問低速設備速率（ 2）獨占設備成為虛擬設備（ 3）獨占設備成為共享設備不與實際設備交互磁盤是可共享的高速設備 SPOOLing 系統(tǒng)的組成 : 輸入井、輸出井 輸入進程、輸出進程 I/O緩沖區(qū)輸入設備輸入設備 通 道通 道 通 道輸出設備輸出設備輸入井 輸出井外 存輸入管理 輸出管理進程 進程主機系統(tǒng)I/O緩沖區(qū) 以打印機為例，說明 SPOOLing 系統(tǒng)的工作過程： 當進程請求打印輸出時， OS并不是把設備分配給它。輸出進程為其申請輸出井中的一塊空閑區(qū)（虛擬打印機）， 并送入輸出數(shù)據(jù)。輸出井中形成各進程的打印隊列（ printer queue）。由 SPOOLing 系統(tǒng)的緩沖輸出程序依次輸出到打印機。 打印機 獨占設備 虛擬打印機 共享設備 I/O請求的處理過程，由輸入 /輸出控制系統(tǒng) IOCS完成，其中最主要的部分是設備驅(qū)動程序。它是 I/O請求進程與設備控制器之間的通信程序。用戶進程向 IOCS發(fā)出 I/O請求。 IOCS查邏輯設備表（ LUT），將邏輯請求轉(zhuǎn)換為物 理請求。 IOCS調(diào)用驅(qū)動程序的 “啟動過程 ”啟動 I/O設備。 IOCS將有關(guān)信息放入中斷表中。將用戶進程掛起，放入 I/O等待隊列。執(zhí)行驅(qū)動程序的 “繼續(xù)過程 ”（中斷處理、傳送 I/O 數(shù)據(jù)）。完成 I/O操作，重新啟動用戶進程。一、 I/O請求處理過程 I/O管理 二、 I/O設備驅(qū)動程序 設備驅(qū)動程序是 IOCS的主體，一般為每類（個）設備設置一個驅(qū)動程序。驅(qū)動程序 { 啟動過程 — 啟動一個 I/O操作。繼續(xù)過程 — 處理中斷和完成數(shù)據(jù)傳送。驅(qū)動程序執(zhí)行步驟：服務請求校驗 確定請求的操作，檢驗硬件支持。確認設備狀態(tài) 確定設備（狀態(tài)寄存器）是否可用。啟動 I/O請求 若確認設備狀態(tài)可用，啟動 I/O。中斷處理 CPU處理 I/O過程的中斷。驅(qū)動程序應保存處 理器的當前狀態(tài)，以便進程重新執(zhí)行。 I/O請求完成 驅(qū)動程序識別 I/O完成，將控制返回 IOCS， 將被中斷的進程置為就緒。演講完畢，謝謝觀看！
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