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正文內(nèi)容

第6章設(shè)備管理(1)(參考版)

2025-01-21 08:37本頁面
  

【正文】 C 外圍控制機(jī)   D 輸入設(shè)備n 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 ______。內(nèi)存輸入緩沖區(qū)    B 磁盤  20230201112n SPOOLing是對(duì)脫機(jī) I/O工作方式的模擬,SPOOLing系統(tǒng)中的輸入井是對(duì)脫機(jī)輸入中的_______進(jìn)行模擬。20230201111練習(xí)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() 輸出進(jìn)程再為用戶進(jìn)程申請(qǐng)一張空白的用戶請(qǐng)求打印表,并將用戶的打印要求填入其中, 并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中; ① 但并不真正立即把打印機(jī)分配給該用戶進(jìn)程, 當(dāng)用戶進(jìn)程請(qǐng)求打印輸出時(shí), 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。20230201110守護(hù)進(jìn)程輸出進(jìn)程再為用戶進(jìn)程申請(qǐng)一張空白的用戶請(qǐng)求打印表,并將用戶的打印要求填入其中, 并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中; ① 但并不真正立即把打印機(jī)分配給該用戶進(jìn)程, 當(dāng)用戶進(jìn)程請(qǐng)求打印輸出時(shí), 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。20230201109共享打印機(jī)n 井管理程序:用于控制作業(yè)與磁盤井之間的信息交換。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(yīng)有高速隨機(jī)外存的支持,通常是采用磁盤存儲(chǔ)技術(shù)。n 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 。n 在單道批處理時(shí)期,用脫機(jī) I/O可以提高 CPU利用率。提高 I/O速度。 可以通過多道程序技術(shù)將一臺(tái)物理 CPU虛擬為多臺(tái)邏輯CPU, 從而允許多個(gè)用戶共享一臺(tái)主機(jī),那么通過 SPOOLing技術(shù)便可將一臺(tái)物理 I/O設(shè)備虛擬為多臺(tái)邏輯 I/O設(shè)備虛擬為多臺(tái)邏輯 I/O設(shè)備,同樣允許多個(gè)用戶共享一臺(tái)物理 I/O設(shè)備。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(wù)。2023020195獨(dú)占設(shè)備的分配程序n 改進(jìn):u基本分配程序的缺點(diǎn):F進(jìn)程是以物理設(shè)備名來提出 I/O請(qǐng)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(jìn)方法F增加設(shè)備獨(dú)立性:進(jìn)程使用邏輯設(shè)備名請(qǐng)求 I/OF考慮多通路情況2023020196設(shè)備獨(dú)立性n 邏輯設(shè)備名到物理設(shè)備名映射的實(shí)現(xiàn)u邏輯設(shè)備表 LUT須進(jìn)行安全性計(jì)算 .2023020194獨(dú)占設(shè)備的分配程序n 步驟:u分配設(shè)備u分配控制器u分配通道 只有在設(shè)備、控制器和通道三者都分配成功時(shí),這次的設(shè)備分配才算成功。僅當(dāng)進(jìn)程所請(qǐng)求的設(shè)備已被另一進(jìn)程占用時(shí),請(qǐng)求進(jìn)程才進(jìn)入阻塞狀態(tài)。一旦獲得某種設(shè)備后便阻塞 ,使該進(jìn)程不可能再請(qǐng)求任何資源 ,在它運(yùn)行時(shí)又不保持任何資源。2023020191設(shè)備分配應(yīng)考慮的因素n 設(shè)備的固有屬性u(píng)虛擬性:本身雖是獨(dú)占設(shè)備,但經(jīng)過某種技術(shù)處理,可以把它改造成虛擬設(shè)備。缺點(diǎn):設(shè)備得不到充分利用,可能引起死鎖2023020190設(shè)備分配應(yīng)考慮的因素n 設(shè)備的固有屬性u(píng)共享性:允許多個(gè)進(jìn)程共同時(shí)共享。鍵盤輸入機(jī)、磁帶機(jī)和打印機(jī)等都是典型的獨(dú)享設(shè)備。20230201872023020188設(shè)備分配應(yīng)考慮的因素n 設(shè)備的固有屬性n 設(shè)備的分配算法n 設(shè)備分配的安全性2023020189設(shè)備分配應(yīng)考慮的因素n 設(shè)備的固有屬性u(píng)獨(dú)占性:在使用上具有排它性的設(shè)備。2023020185控制器控制表和通道控制表2023020186n 為了管理設(shè)備,系統(tǒng)除了為每個(gè)設(shè)備設(shè)置 DCT外,整個(gè)系統(tǒng)還要有一張所謂的 “系統(tǒng)設(shè)備表( SDT—System Device Table) ”。不難理解, 隨著系統(tǒng)的不同, DCT中所含的內(nèi)容也不同。整個(gè)系統(tǒng)配置一張。 n 通道控制表( CHCT)u為每個(gè)通道配置一張表,它反映通道的使用狀態(tài)。2023020181設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) n 設(shè)備控制表( DCT)u系統(tǒng)為每個(gè)設(shè)備配置一張?jiān)O(shè)備控制表,用于記錄設(shè)備的特性及 I/O控制器連接的情況。n 每當(dāng)進(jìn)程向系統(tǒng)提出請(qǐng)求時(shí),只要是可能和安全的,按一定策略分配n 為了實(shí)現(xiàn)獨(dú)占設(shè)備分配,必須在系統(tǒng)中設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2023020180設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n 從前面所學(xué)內(nèi)容中我們知道,創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程時(shí),開辟一個(gè)進(jìn)程控制塊 PCB, 以便隨時(shí)記錄進(jìn)程的信息;在把一個(gè)作業(yè)提交給系統(tǒng)時(shí),系統(tǒng)也是開辟一個(gè)作業(yè)控制塊 JCB, 以便隨時(shí)記錄作業(yè)的信息。2023020178n 程序員利用系統(tǒng)調(diào)用打開 I/O設(shè)備時(shí),通常使用的設(shè)備標(biāo)識(shí)是( 2023) n 本地用戶通過鍵盤登陸系統(tǒng)是,首先獲得鍵盤輸入信息的程序是 ()。提供獨(dú)立于設(shè)備的邏輯塊。 ④ 對(duì)獨(dú)立設(shè)備的分配與回收; 以提高 I/O的效率; ③ 差錯(cuò)控制。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),禁止用戶直接訪問設(shè)備; 例如, 它們向用戶所提供的接口應(yīng)該是相同的。其功能有u 執(zhí)行所有設(shè)備的公有操作將應(yīng)用程序中所使用的邏輯設(shè)備名映射為物理設(shè)備名。例如有一程序要求輸入信息,可以從各種不同類型的輸入設(shè)備上給程序輸入數(shù)據(jù),則稱該程序是獨(dú)立于不同類型的輸入設(shè)備的。u易于實(shí)現(xiàn) I/O重定向 。系統(tǒng)在實(shí)際執(zhí)行時(shí),必須使用 物理設(shè)備 名稱2023020175設(shè)備獨(dú)立性n 設(shè)備獨(dú)立性好處(設(shè)備無關(guān)性)u設(shè)備分配時(shí)的靈活性 。F應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。A、程序查詢 B、中斷方式 C、 DMA方式n 在中斷驅(qū)動(dòng)方式中, CPU是以 ______為單位對(duì) I/O進(jìn)行干預(yù)的; DMA方式時(shí),是以 ______為單位進(jìn)行干預(yù)的; I/O通道方式是以 ______為單位進(jìn)行干預(yù)的。主機(jī)的 CPU與通道可以并行工作,并通過()實(shí)現(xiàn)彼此之間的通信和同步 。n 發(fā)出中斷信號(hào)通知 CPU通道程序已執(zhí)行完成。存放這個(gè)起始地址的內(nèi)存固定單元,被稱為 “通道地址字”。當(dāng)通道中沒有存儲(chǔ)部件時(shí),就存放在內(nèi)存儲(chǔ)器里。在 CPU啟動(dòng)通道后,由通道執(zhí)行通道程序,完成 CPU所交給的 I/O任務(wù)。 通道通過執(zhí)行通道程序,并與設(shè)備控制器共同實(shí)現(xiàn)對(duì) I/O設(shè)備的控制。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的 I/O設(shè)備,通道接到該指令后,通過執(zhí)行通道程序便可完成 CPU指定的 I/O任務(wù)。 2023020166 I/O通道控制方式 1. I/O通道控制方式的引入 I/O通道方式是 DMA方式的發(fā)展,它可進(jìn)一步減少 CPU的干預(yù),即把對(duì) 一個(gè)數(shù)據(jù)塊 的讀 (或?qū)?)為單位的干預(yù),減少為對(duì) 一組數(shù)據(jù)塊 的讀 (或?qū)?)及有關(guān)的控制和管理為單位的干預(yù)。每臺(tái)設(shè)備需要配一個(gè) DMA控制器。20230201613. DMA工作過程 圖 59 DMA方式的工作流程 2023020162直接存儲(chǔ)器存取控制n 直接存儲(chǔ)器存取控制方式的特點(diǎn)uI/O數(shù)據(jù)傳輸速度快, CPU負(fù)擔(dān)少。u ④ DMA控制器在傳送字節(jié)數(shù)完成時(shí),通過中斷請(qǐng)
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