【正文】 A 內(nèi)存輸入緩沖區(qū) B 磁盤(pán) C 外圍控制機(jī) D 輸入設(shè)備 ? 為實(shí)現(xiàn)設(shè)備分配，應(yīng)為每類設(shè)備配置一張 ______，在系統(tǒng)中配置一張 ______；為實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性，系統(tǒng)中應(yīng)配置一張 ______。 110 2022/1/4 守護(hù)進(jìn)程 共享打印機(jī)技術(shù)已被廣泛地用于多用戶系統(tǒng)和局域網(wǎng)絡(luò)中。 ? 井管理程序：用于控制作業(yè)與磁盤(pán)井之間的信息交換。 ? 我們把這種在聯(lián)機(jī)情況下實(shí)現(xiàn)的同時(shí)外圍操作稱為 SPOOLing， 也稱為 假脫機(jī)操作 。 ? (2) 提高 I/O速度。 ? 用戶層軟件必須通過(guò)一組系統(tǒng)調(diào)用來(lái)取得操作系統(tǒng)的服務(wù)?？赡茉斐伤梨i。將一臺(tái)打印機(jī)虛擬成多臺(tái)打印機(jī) ?虛擬設(shè)備：一臺(tái)可虛擬設(shè)備是可共享的設(shè)備，可以將它 同時(shí)分配給多個(gè)進(jìn)程使用 ，并對(duì)這些訪問(wèn)該（物理設(shè)備）的先后次序進(jìn)行控制 92 2022/1/4 設(shè)備分配應(yīng)考慮的因素 ? 設(shè)備分配算法 ?先來(lái)先服務(wù)：當(dāng)有多個(gè)進(jìn)程對(duì)同一個(gè)設(shè)備提出 I/O請(qǐng)求時(shí)，該算法根據(jù)諸進(jìn)程對(duì)某設(shè)備提出請(qǐng)求的先后次序，將這些進(jìn)程排成一個(gè)設(shè)備請(qǐng)求隊(duì)列，總是把設(shè)備首先分配給隊(duì)首進(jìn)程 ?優(yōu)先級(jí)高者優(yōu)先：將優(yōu)先權(quán)高的進(jìn)程排在設(shè)備隊(duì)列前面，對(duì)于優(yōu)先級(jí)相同的 I/O請(qǐng)求，則按先來(lái)先服務(wù)原則排隊(duì) 93 2022/1/4 設(shè)備分配應(yīng)考慮的因素 ? 設(shè)備分配的安全性 ?安全分配方式：每當(dāng)進(jìn)程發(fā)出 I/O請(qǐng)求后，便進(jìn)入阻塞狀態(tài)，直到其 I/O操作完成時(shí)才被喚醒。 ?獨(dú)占設(shè)備：采用 獨(dú)享分配 策略，即將一個(gè)設(shè)備分配給某進(jìn)程后，便由該進(jìn)程獨(dú)占，直至該進(jìn)程完成或釋放該設(shè)備。 系統(tǒng)初啟時(shí) ， 每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的以及用戶提供的外部設(shè)備 ， 在該表中都有一個(gè)表目 ， 表目?jī)?nèi)容可以有該外部設(shè)備的標(biāo)識(shí) 、 所屬的類型以及它的設(shè)備控制表 DCT的指針 （ 即 DCT所在的起始地址 ） ， 如下圖所示 。 82 2022/1/4 ? 下圖左側(cè)的“ DCT”，表示系統(tǒng)中所有外部設(shè)備的 DCT的集合；中間是對(duì)其中的第 i個(gè)設(shè)備的 DCT放大，給出了 DCT中可能有的一些表項(xiàng)。 ? 控制器控制表（ COCT） ?每個(gè)控制器配置一張表，它反映控制器的使用情況等。（ 2022） A. 命令解釋程序 B. 中斷處理程序 C. 系統(tǒng)調(diào)用程序 D. 用戶登錄程序 79 2022/1/4 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)備不允許用戶自行使用， 必須由系統(tǒng)統(tǒng)一分配 。 而對(duì)各種設(shè)備的寫(xiě)操作，也都使用 write； 并將邏輯設(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；對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，禁止用戶直接訪問(wèn)設(shè)備； ②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；③差錯(cuò)控制。 76 2022/1/4 設(shè)備獨(dú)立性 ? 邏輯設(shè)備名到物理設(shè)備名映射的實(shí)現(xiàn) ?邏輯設(shè)備表 LUT 將應(yīng)用程序中所使用的邏輯設(shè)備名映射為物理設(shè)備名。如果一個(gè)系統(tǒng)中有若干臺(tái)相同的設(shè)備，用戶編程時(shí)不指定使用哪一個(gè)具體的設(shè)備，而僅說(shuō)明要使用哪一類設(shè)備，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前這一類設(shè)備的具體狀況給用戶分配一臺(tái)具體的設(shè)備。 74 2022/1/4 I/O軟件 ? 設(shè)備獨(dú)立性概念（設(shè)備無(wú)關(guān)性） ?應(yīng)用程序中所使用的設(shè)備，不局限于使用某個(gè)具體的物理設(shè)備。 ? CPU響應(yīng)中斷，進(jìn)行善后處理并喚醒被阻塞的用戶進(jìn)程 72 2022/1/4 ? 通道是一種特殊的 （ ） ， 具有 （ ） 能力 。 這時(shí) ， 為了使通道能取到通道程序去執(zhí)行 ， 必須把存放通道程序的內(nèi)存起始地址告訴通道 。 68 2022/1/4 ? 通道有自己的指令系統(tǒng)，它與一般的機(jī)器指令不同，在它的每條指令中都包含下列諸信息：操作碼；內(nèi)存地址；計(jì)數(shù)；通道程序結(jié)束位 P；記錄結(jié)束標(biāo)志 R 69 2022/1/4 操作 P R 計(jì)數(shù) 內(nèi)存地址 WRITE 0 0 80 813 WRITE 0 0 140 1034 WRITE 0 1 60 5830 WRITE 0 1 300 2022 WRITE 0 0 250 1850 WRITE 1 1 250 720 70 2022/1/4 ? 若干通道命令字構(gòu)成一個(gè) “ 通道程序 ” ， 它規(guī)定了設(shè)備應(yīng)該執(zhí)行的各種操作和順序 。 例如 ， 當(dāng) CPU要完成一組相關(guān)的讀 (或?qū)?)操作及有關(guān)控制時(shí) ， 只需向 I/O通道發(fā)送一條 I/O指令 ， 以給出其所要執(zhí)行的通道程序的首址和要訪問(wèn)的 I/O設(shè)備 ， 通道接到該指令后 ， 通過(guò)執(zhí)行通道程序便可完成 CPU指定的 I/O任務(wù) 。每臺(tái)設(shè)備需要配一個(gè) DMA控制器。 ? ④ DMA控制器在傳送字節(jié)數(shù)完成時(shí) ， 通過(guò)中斷請(qǐng)求線發(fā)出中斷信號(hào) ， CPU收到中斷信號(hào)后轉(zhuǎn)中斷處理程序 ， 喚醒等待輸入完成的進(jìn)程 ， 并返回被中斷的程序 。 DMA控制器組成：主機(jī)與 DMA控制器的接口； DMA控制器與塊設(shè)備的接口； I/O控制邏輯 DRM A RDCCRI / O控制邏輯…主機(jī)—控制器接口 控制器與塊設(shè)備接口c o u n t內(nèi)存C P U命令系統(tǒng)總線 D M A 控制器59 2022/1/4 DMA方式 DMA控制器組成：主機(jī)與 DMA控制器的接口； DMA控制器與塊設(shè)備的接口； I/O控制邏輯 為了實(shí)現(xiàn)在主機(jī)與控制器之間的成塊數(shù)據(jù)的直接交換 ，須在 DMA控制器中設(shè)置如下四類寄存器： 命令 /狀態(tài)寄存器 CR；內(nèi)存地址寄存器 MAR；數(shù)據(jù)寄存器 DR；數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器 DC。 57 2022/1/4 DMA方式 ? 直接存儲(chǔ)器存取控制方式的概念 ?該方式的特點(diǎn)是： ?① 數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝皇菙?shù)據(jù)塊，即在 CPU與 I/O設(shè)備之間，每次傳送至少一個(gè)數(shù)據(jù)塊； ?② 所傳送的數(shù)據(jù)是從設(shè)備直接送入內(nèi)存的，或者相反； ? ③ 僅在傳送一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)，才需 CPU干預(yù)，整塊數(shù)據(jù)的傳送是在控制器的控制下完成的。 缺點(diǎn)：每臺(tái)設(shè)備每輸入輸出一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)都有一次中斷。 若采用程序 I/O方式 ， CPU約有 ms的時(shí)間處于忙 —等待中 。 53 2022/1/4 54 2022/1/4 在 I/O設(shè)備輸入每個(gè)數(shù)據(jù)的過(guò)程中 ， 由于無(wú)須 CPU干預(yù) ，因而可使 CPU與 I/O設(shè)備并行工作 。 輸入完成時(shí) ， 控制器發(fā)出中斷 ， 中斷 B， 通過(guò)中斷進(jìn)入中斷處理程序 。 忙 等待方式 51 2022/1/4 在程序 I/O方式中 ， 由于 CPU的高速性和 I/O設(shè)備的低速性 ， 致使 CPU的絕大部分時(shí)間都處于等待 I/O設(shè)備完成數(shù)據(jù) I/O的循環(huán)測(cè)試中 ， 造成對(duì) CPU的極大浪費(fèi) 。 狀態(tài)控制寄存器有一個(gè)標(biāo)志忙 /閑的標(biāo)志位 busy。 ?三是不設(shè)置專門(mén)的設(shè)備處理進(jìn)程，只為各類設(shè)備設(shè)置相應(yīng)的設(shè)備處理程序，供用戶進(jìn)程或系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)用。 ?四是驅(qū)動(dòng)程序與硬件緊密相關(guān)，其部分被固化在ROM 中。 ?四是及時(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)其中斷類型調(diào)用相應(yīng)的中斷處理程序進(jìn)行處理。 ? 通常，每一類設(shè)備配置一種驅(qū)動(dòng)程序。 ?④ 中斷處理 。中斷事件通常由硬件發(fā)現(xiàn) ? 中斷的處理 ?對(duì)出現(xiàn)的事件進(jìn)行處理的程序稱為中斷處理程序。 A、從屬關(guān)系 B、操作特性 C、共享屬性 D、信息交換單位 35 2022/1/4 練習(xí) ? 硬盤(pán)屬于 ( ) A、字符型設(shè)備 B、獨(dú)占型設(shè)備 C、塊設(shè)備 D、虛擬設(shè)備 ? 所有的塊型設(shè)備都是共享設(shè)備。 也正因此 ， 才使該通道能被廣泛地用于連接多臺(tái)高 、 中速的外圍設(shè)備 ， 其數(shù)據(jù)傳送是按數(shù)組方式進(jìn)行的 。 它的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度高 ， 缺點(diǎn)是一次只能控制一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行 I/O操作 ， 利用率低 。 這就實(shí)現(xiàn)了子通道的循環(huán)輪轉(zhuǎn) ， 以達(dá)到多路控制的目的 ， 字節(jié)多路通道主要用來(lái)控制低速 、 并且以字節(jié)為基本傳送單位的設(shè)備 。 通道 =I/O處理機(jī) 通道概念 25 2022/1/4 I/O通道與一般的處理機(jī)不同 ， 主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面： ? 指令類型單一 ， 這是由于通道硬件比較簡(jiǎn)單 ， 其所能執(zhí)行的命令 ， 主要局限于與 I/O操作有關(guān)的指令； ? 通道沒(méi)有自己的內(nèi)存 ， 通道所執(zhí)行的通道程序是放在主機(jī)的內(nèi)存中的 ， 換言之 ， 是通道與 CPU共享內(nèi)存 。 通道在整個(gè) I/O任務(wù)結(jié)束后 ， 才發(fā)出中斷信號(hào) ，請(qǐng)求 CPU進(jìn)行善后處理 。 ? 設(shè)備控制器可分為兩類 ， 一類用于控制字符設(shè)備的控制器 ， 另一類是用于控制塊設(shè)備的控制器 。 ? 狀態(tài)信號(hào)線 用于傳送指示設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)的信號(hào) 。 13 2022/1/4 按設(shè)備共享屬性分類 ? 獨(dú)占型設(shè)備：在任一段時(shí)間內(nèi)最多有一個(gè)進(jìn)程占用它 ， 字符設(shè)備及磁帶機(jī)屬獨(dú)占型設(shè)