設(shè)備處理技術(shù)講義

1、設(shè)備處理技術(shù)講義5.1 5.1 概述概述5.1.1 I/O5.1.1 I/O管理的重要性管理的重要性1. I/O1. I/O設(shè)備就像計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的五官和四肢設(shè)備就像計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的五官和四肢2. I/O2. I/O性能經(jīng)常成為系統(tǒng)性能的瓶頸性能經(jīng)常成為系統(tǒng)性能的瓶頸(1)CPU(1)CPU性能不等于系統(tǒng)性能性能不等于系統(tǒng)性能, ,響應(yīng)時(shí)響應(yīng)時(shí)間也是一個(gè)重要因素間也是一個(gè)重要因素(2)CPU(2)CPU性能越高，與性能越高，與I/OI/O差距越大差距越大 彌補(bǔ)：更多的進(jìn)程彌補(bǔ)：更多的進(jìn)程(3)(3)進(jìn)程切換多，系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)大進(jìn)程切換多，系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)大3.操作系統(tǒng)龐大復(fù)雜的原因是：資源多、雜，并發(fā)，均來(lái)自I/O

2、4.理解I/O的工作過(guò)程與結(jié)構(gòu)是理解操作系統(tǒng)的工作過(guò)程與結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵5.I/O技術(shù)很實(shí)用6.與其他功能聯(lián)系密切，特別是文件系統(tǒng)5.1.2 5.1.2 設(shè)備的分類(lèi)設(shè)備的分類(lèi)1.1.按使用特性分按使用特性分 . .存儲(chǔ)型設(shè)備存儲(chǔ)型設(shè)備 . .輸入輸出型設(shè)備（交互型設(shè)備）輸入輸出型設(shè)備（交互型設(shè)備） . .終端設(shè)備終端設(shè)備 . .脫機(jī)設(shè)備脫機(jī)設(shè)備2.2.按數(shù)據(jù)組織分按數(shù)據(jù)組織分 塊設(shè)備塊設(shè)備以數(shù)據(jù)塊為單位存儲(chǔ)、以數(shù)據(jù)塊為單位存儲(chǔ)、 傳輸傳輸信息，如磁盤(pán)，磁帶。信息，如磁盤(pán)，磁帶。 字符設(shè)備字符設(shè)備以字符為單位存儲(chǔ)、傳輸以字符為單位存儲(chǔ)、傳輸信息，如打印機(jī)，終端。信息，如打印機(jī)，終端。3.3.按外部設(shè)備

3、的從屬關(guān)系分按外部設(shè)備的從屬關(guān)系分 系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備指操作系統(tǒng)生成時(shí)，登記在系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)指操作系統(tǒng)生成時(shí)，登記在系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。（如終端、打印機(jī)、磁盤(pán)機(jī)等）備。（如終端、打印機(jī)、磁盤(pán)機(jī)等） 用戶設(shè)備用戶設(shè)備指在系統(tǒng)生成時(shí)，未登記在系統(tǒng)中的指在系統(tǒng)生成時(shí)，未登記在系統(tǒng)中的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。對(duì)于這類(lèi)設(shè)備的處理程序由用戶提非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。對(duì)于這類(lèi)設(shè)備的處理程序由用戶提供，并將其納入系統(tǒng)，由系統(tǒng)代替用戶實(shí)施管理。供，并將其納入系統(tǒng)，由系統(tǒng)代替用戶實(shí)施管理。（如（如A/DA/D，D/AD/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器，CADCAD所用專(zhuān)用設(shè)備）所用專(zhuān)用設(shè)備）4.4.從資源分配角度分從資源分配角度分 獨(dú)占設(shè)備獨(dú)占設(shè)備在一段

4、時(shí)間內(nèi)只能有一個(gè)進(jìn)程使用的在一段時(shí)間內(nèi)只能有一個(gè)進(jìn)程使用的設(shè)備，一般為低速設(shè)備，一般為低速I(mǎi)/OI/O設(shè)備。（如打印機(jī)，磁帶等）設(shè)備。（如打印機(jī)，磁帶等） 共享設(shè)備共享設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)可有多個(gè)進(jìn)程共同使用的在一段時(shí)間內(nèi)可有多個(gè)進(jìn)程共同使用的設(shè)備，多個(gè)進(jìn)程以交叉的方式來(lái)使用設(shè)備，其資源設(shè)備，多個(gè)進(jìn)程以交叉的方式來(lái)使用設(shè)備，其資源利用率高。（如硬盤(pán)）利用率高。（如硬盤(pán)）虛擬設(shè)備虛擬設(shè)備在一類(lèi)設(shè)備上模擬另一類(lèi)設(shè)備，在一類(lèi)設(shè)備上模擬另一類(lèi)設(shè)備，常用共享設(shè)備模擬獨(dú)占設(shè)備，用高速設(shè)備常用共享設(shè)備模擬獨(dú)占設(shè)備，用高速設(shè)備模擬低速設(shè)備，被模擬的設(shè)備稱(chēng)為虛擬設(shè)模擬低速設(shè)備，被模擬的設(shè)備稱(chēng)為虛擬設(shè)備。備。 目的：

5、將慢速的獨(dú)占設(shè)備改造成多個(gè)用戶可共目的：將慢速的獨(dú)占設(shè)備改造成多個(gè)用戶可共享的設(shè)備，提高設(shè)備的利用率享的設(shè)備，提高設(shè)備的利用率（實(shí)例：（實(shí)例：SPOOLingSPOOLing技術(shù)，利用虛設(shè)備技術(shù)技術(shù)，利用虛設(shè)備技術(shù) 用硬盤(pán)模擬輸入輸出設(shè)備）用硬盤(pán)模擬輸入輸出設(shè)備）5.5.從程序使用角度分從程序使用角度分 邏輯設(shè)備邏輯設(shè)備 物理設(shè)備物理設(shè)備6.6.按數(shù)據(jù)傳輸率分按數(shù)據(jù)傳輸率分 高速設(shè)備高速設(shè)備 低速設(shè)備低速設(shè)備5.1.3 5.1.3 設(shè)備管理的目標(biāo)和任務(wù)設(shè)備管理的目標(biāo)和任務(wù)1.1.按照用戶的請(qǐng)求，控制設(shè)備的各種操作，完成按照用戶的請(qǐng)求，控制設(shè)備的各種操作，完成I/OI/O設(shè)設(shè)備與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交

6、換（包括設(shè)備分配與回收；設(shè)備與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換（包括設(shè)備分配與回收；設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序；設(shè)備中斷處理；緩沖區(qū)管理），最終完備驅(qū)動(dòng)程序；設(shè)備中斷處理；緩沖區(qū)管理），最終完成用戶的成用戶的I/OI/O請(qǐng)求請(qǐng)求設(shè)備管理功能：設(shè)備管理功能：（1 1）設(shè)備分配與回收）設(shè)備分配與回收 記錄設(shè)備的狀態(tài)，根據(jù)用戶的請(qǐng)求和設(shè)備的類(lèi)型，記錄設(shè)備的狀態(tài)，根據(jù)用戶的請(qǐng)求和設(shè)備的類(lèi)型，采用一定的分配算法，選擇一條數(shù)據(jù)通路采用一定的分配算法，選擇一條數(shù)據(jù)通路 。（2 2）建立統(tǒng)一的獨(dú)立于設(shè)備的接口）建立統(tǒng)一的獨(dú)立于設(shè)備的接口（3 3）完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)真正的）完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)真正的I/OI/O操作操作（4 4）處理

7、外部設(shè)備的中斷處理）處理外部設(shè)備的中斷處理（5 5）管理）管理I/OI/O緩沖區(qū)緩沖區(qū)2.2.向用戶提供使用外部設(shè)備的方便接口，使用戶向用戶提供使用外部設(shè)備的方便接口，使用戶 擺脫繁瑣的編程負(fù)擔(dān)擺脫繁瑣的編程負(fù)擔(dān) 方便性方便性 友好界面友好界面 透明性透明性邏輯設(shè)備與物理設(shè)備、屏蔽硬件細(xì)節(jié)（設(shè)備邏輯設(shè)備與物理設(shè)備、屏蔽硬件細(xì)節(jié)（設(shè)備的物理細(xì)節(jié)，錯(cuò)誤處理，不同的物理細(xì)節(jié)，錯(cuò)誤處理，不同I/OI/O的差異性）的差異性）3.3.充分利用各種技術(shù)（通道，中斷，緩沖等）提充分利用各種技術(shù)（通道，中斷，緩沖等）提高高CPUCPU與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的并行工作能與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的并行工作能力，充分利

8、用資源，提高資源利用率。力，充分利用資源，提高資源利用率。 并行性并行性 均衡性（使設(shè)備充分忙碌）均衡性（使設(shè)備充分忙碌）4.4.保證在多道程序環(huán)境下，當(dāng)多個(gè)進(jìn)程競(jìng)保證在多道程序環(huán)境下，當(dāng)多個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)使用設(shè)備時(shí)，按一定策略分配和管理爭(zhēng)使用設(shè)備時(shí)，按一定策略分配和管理各種設(shè)備，使系統(tǒng)能有條不紊地工作。各種設(shè)備，使系統(tǒng)能有條不紊地工作。5.5.保護(hù)保護(hù) 設(shè)備傳送或管理的數(shù)據(jù)應(yīng)該是安全的、不設(shè)備傳送或管理的數(shù)據(jù)應(yīng)該是安全的、不被破壞的、保密的。被破壞的、保密的。6 6. .設(shè)備獨(dú)立性設(shè)備獨(dú)立性 用戶在編制程序時(shí)，使用邏輯設(shè)備名，用戶在編制程序時(shí)，使用邏輯設(shè)備名，由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從邏輯設(shè)備到物理設(shè)備（實(shí)由系

9、統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從邏輯設(shè)備到物理設(shè)備（實(shí)際設(shè)備）的轉(zhuǎn)換際設(shè)備）的轉(zhuǎn)換 用戶能獨(dú)立于具體物理設(shè)備而方便的使用戶能獨(dú)立于具體物理設(shè)備而方便的使用設(shè)備用設(shè)備5.1.4 I/O5.1.4 I/O技術(shù)技術(shù)I/OI/O控制方式：程序控制方式：程序I/OI/O方式、中斷方式、通方式、中斷方式、通道方式、道方式、DMADMA方式。這也是數(shù)據(jù)傳送控制的方式。這也是數(shù)據(jù)傳送控制的四種方式。四種方式。I/OI/O控制功能：控制功能： 解釋用戶的解釋用戶的I/OI/O系統(tǒng)調(diào)用；系統(tǒng)調(diào)用； 設(shè)備驅(qū)動(dòng)；設(shè)備驅(qū)動(dòng)； 中斷處理。中斷處理。5.2 I/O5.2 I/O軟件軟件 I/O I/O軟件的基本思想是按分層的思想構(gòu)成，軟件的基本思

10、想是按分層的思想構(gòu)成，較低層軟件要使較高層軟件獨(dú)立于硬件較低層軟件要使較高層軟件獨(dú)立于硬件的特性，較高層軟件則要向用戶提供一的特性，較高層軟件則要向用戶提供一個(gè)友好的、清晰的、簡(jiǎn)單的、功能更強(qiáng)個(gè)友好的、清晰的、簡(jiǎn)單的、功能更強(qiáng)的接口。的接口。5.2.1 I/O5.2.1 I/O軟件的目標(biāo)軟件的目標(biāo) 在設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)I/OI/O軟件時(shí)的一個(gè)關(guān)鍵概念是設(shè)備獨(dú)軟件時(shí)的一個(gè)關(guān)鍵概念是設(shè)備獨(dú)立性。用戶在編寫(xiě)使用軟盤(pán)或硬盤(pán)上文件立性。用戶在編寫(xiě)使用軟盤(pán)或硬盤(pán)上文件的程序時(shí)，無(wú)需為不同的設(shè)備類(lèi)型而修改的程序時(shí)，無(wú)需為不同的設(shè)備類(lèi)型而修改程序就可以使用。程序就可以使用。 與設(shè)備獨(dú)立性密切相關(guān)的是統(tǒng)一命名與設(shè)備獨(dú)立

11、性密切相關(guān)的是統(tǒng)一命名這一目這一目標(biāo)標(biāo)。一個(gè)文件或一個(gè)設(shè)備的名字只應(yīng)是一個(gè)。一個(gè)文件或一個(gè)設(shè)備的名字只應(yīng)是一個(gè)簡(jiǎn)單的字符串或一個(gè)整數(shù)，不應(yīng)依賴(lài)于設(shè)備。簡(jiǎn)單的字符串或一個(gè)整數(shù)，不應(yīng)依賴(lài)于設(shè)備。 出錯(cuò)處理是出錯(cuò)處理是I/OI/O軟件的軟件的另一個(gè)目標(biāo)另一個(gè)目標(biāo)。一般來(lái)。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤應(yīng)盡可能地在接近說(shuō)，數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤應(yīng)盡可能地在接近硬件層上處理硬件層上處理 最后一個(gè)問(wèn)題是可共享設(shè)備和獨(dú)占設(shè)備的處最后一個(gè)問(wèn)題是可共享設(shè)備和獨(dú)占設(shè)備的處理問(wèn)題理問(wèn)題5.2.2 5.2.2 中斷處理中斷處理 每個(gè)進(jìn)程在啟動(dòng)一個(gè)每個(gè)進(jìn)程在啟動(dòng)一個(gè)I/OI/O操作后阻塞操作后阻塞 直到直到I/OI/O操作完成并

12、產(chǎn)生一個(gè)中斷操作完成并產(chǎn)生一個(gè)中斷 由操作系統(tǒng)接管由操作系統(tǒng)接管CPUCPU后喚醒該進(jìn)程為止后喚醒該進(jìn)程為止5.2.3 5.2.3 設(shè)備驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng) 與設(shè)備密切相關(guān)的代碼放在設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中，與設(shè)備密切相關(guān)的代碼放在設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中，每個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序處理一種設(shè)備類(lèi)型。每個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序處理一種設(shè)備類(lèi)型。 5 5.2.4 .2.4 與設(shè)備無(wú)關(guān)的軟件與設(shè)備無(wú)關(guān)的軟件 雖然雖然I/OI/O軟件中一部分是設(shè)備專(zhuān)用的，但大軟件中一部分是設(shè)備專(zhuān)用的，但大部分軟件是與設(shè)備無(wú)關(guān)的。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序部分軟件是與設(shè)備無(wú)關(guān)的。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與設(shè)備獨(dú)立軟件之間的確切界限是依賴(lài)于與設(shè)備獨(dú)立軟件之間的確切界限是依賴(lài)于具體系統(tǒng)的。具體

13、系統(tǒng)的。 1.1.獨(dú)立于設(shè)備的軟件的基本任務(wù)是實(shí)現(xiàn)所有獨(dú)立于設(shè)備的軟件的基本任務(wù)是實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備都需要的功能，并且向用戶級(jí)軟件提供設(shè)備都需要的功能，并且向用戶級(jí)軟件提供一個(gè)統(tǒng)一的接口。一個(gè)統(tǒng)一的接口。 2. 2.如何給文件和設(shè)備這樣的對(duì)象命名是操作系如何給文件和設(shè)備這樣的對(duì)象命名是操作系統(tǒng)中的一個(gè)主要課題。獨(dú)立于設(shè)備的軟件負(fù)統(tǒng)中的一個(gè)主要課題。獨(dú)立于設(shè)備的軟件負(fù)責(zé)把設(shè)備的符號(hào)名映射到正確的設(shè)備驅(qū)動(dòng)上。責(zé)把設(shè)備的符號(hào)名映射到正確的設(shè)備驅(qū)動(dòng)上。 3. 3.設(shè)備保護(hù)設(shè)備保護(hù) 系統(tǒng)如何防止無(wú)權(quán)存取設(shè)備的用戶存取設(shè)備系統(tǒng)如何防止無(wú)權(quán)存取設(shè)備的用戶存取設(shè)備呢？呢？ 4. 4.不同的磁盤(pán)可以采用不同的扇區(qū)尺寸

14、。向較高層軟不同的磁盤(pán)可以采用不同的扇區(qū)尺寸。向較高層軟件掩蓋這一事實(shí)并提供大小統(tǒng)一的塊尺寸，這正是件掩蓋這一事實(shí)并提供大小統(tǒng)一的塊尺寸，這正是設(shè)備獨(dú)立軟件的一個(gè)任務(wù)。它可將若干扇區(qū)合成一設(shè)備獨(dú)立軟件的一個(gè)任務(wù)。它可將若干扇區(qū)合成一個(gè)邏輯塊。這樣，較高層的軟件只與抽象設(shè)備打交個(gè)邏輯塊。這樣，較高層的軟件只與抽象設(shè)備打交道，獨(dú)立于物理扇區(qū)的尺寸而使用等長(zhǎng)的邏輯塊。道，獨(dú)立于物理扇區(qū)的尺寸而使用等長(zhǎng)的邏輯塊。 5. 5.緩沖技術(shù)緩沖技術(shù) 6. 6.設(shè)備分配設(shè)備分配 7. 7.出錯(cuò)處理出錯(cuò)處理 5.2.5 5.2.5 用戶空間的用戶空間的I/OI/O軟件軟件 盡管大部分盡管大部分I/OI/O軟件都包

15、含在操作系統(tǒng)中，但仍有一小部分是軟件都包含在操作系統(tǒng)中，但仍有一小部分是由與用戶程序連接在一起的庫(kù)過(guò)程，甚至完全由運(yùn)行于核外由與用戶程序連接在一起的庫(kù)過(guò)程，甚至完全由運(yùn)行于核外的程序構(gòu)成。系統(tǒng)調(diào)用，包括的程序構(gòu)成。系統(tǒng)調(diào)用，包括I/OI/O系統(tǒng)調(diào)用，通常由庫(kù)過(guò)程實(shí)系統(tǒng)調(diào)用，通常由庫(kù)過(guò)程實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)。 這些過(guò)程所做的工作只是將系統(tǒng)調(diào)用時(shí)所用的參數(shù)放這些過(guò)程所做的工作只是將系統(tǒng)調(diào)用時(shí)所用的參數(shù)放在合適的位置，由其它的在合適的位置，由其它的I/OI/O過(guò)程實(shí)現(xiàn)真正的操作。過(guò)程實(shí)現(xiàn)真正的操作。（1 1）用戶進(jìn)程層執(zhí)行輸入輸出系統(tǒng)調(diào)用，對(duì)）用戶進(jìn)程層執(zhí)行輸入輸出系統(tǒng)調(diào)用，對(duì)I IO O數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化，為

16、假脫機(jī)輸入輸出作準(zhǔn)備進(jìn)行格式化，為假脫機(jī)輸入輸出作準(zhǔn)備（2 2）獨(dú)立于設(shè)備的軟件實(shí)現(xiàn)設(shè)備的命名、設(shè)備）獨(dú)立于設(shè)備的軟件實(shí)現(xiàn)設(shè)備的命名、設(shè)備的保護(hù)、成塊處理、緩沖技術(shù)和設(shè)備分配的保護(hù)、成塊處理、緩沖技術(shù)和設(shè)備分配（3 3）設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)置設(shè)備寄存器、檢查設(shè)備的執(zhí)）設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)置設(shè)備寄存器、檢查設(shè)備的執(zhí)行狀態(tài)行狀態(tài)（4 4）中斷處理程序負(fù)責(zé)）中斷處理程序負(fù)責(zé)I IO O完成時(shí)，喚醒設(shè)備完成時(shí)，喚醒設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)程，進(jìn)行中斷處理驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)程，進(jìn)行中斷處理（5 5）硬件層實(shí)現(xiàn)物理）硬件層實(shí)現(xiàn)物理I IO O的操作的操作5.3 I/O5.3 I/O系統(tǒng)系統(tǒng)硬件硬件5.3.1 5.3.1 設(shè)備組成設(shè)備組

17、成 I/O I/O設(shè)備一般由機(jī)械和電子兩部分組成，把這兩部設(shè)備一般由機(jī)械和電子兩部分組成，把這兩部分分開(kāi)處理，以提供更加模塊化，更加通用的設(shè)分分開(kāi)處理，以提供更加模塊化，更加通用的設(shè)計(jì)。計(jì)。I/OI/O設(shè)備特點(diǎn)：設(shè)備特點(diǎn)： （1 1）操作異步性）操作異步性 （2 2）設(shè)備自治性）設(shè)備自治性 （3 3）接口通用性）接口通用性 1.1.物理設(shè)備物理設(shè)備 機(jī)械部分是設(shè)備本身（物理裝置）機(jī)械部分是設(shè)備本身（物理裝置）2.2.設(shè)備控制器設(shè)備控制器 電子部分叫做設(shè)備控制器或適配器。電子部分叫做設(shè)備控制器或適配器。 在小型和微型機(jī)中，它常采用印刷電路卡插入在小型和微型機(jī)中，它常采用印刷電路卡插入計(jì)算機(jī)中。計(jì)

18、算機(jī)中。 控制器卡上通常有一個(gè)插座，通過(guò)電纜與設(shè)備相連?？刂破骺ㄉ贤ǔＳ幸粋€(gè)插座，通過(guò)電纜與設(shè)備相連?？刂破骱驮O(shè)備之間的接口是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，它符合控制器和設(shè)備之間的接口是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，它符合ANSIANSI、IEEEIEEE或或ISOISO這樣的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。這樣的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。5.3.2 5.3.2 設(shè)備接口設(shè)備接口 一次完整的一次完整的I/OI/O傳送過(guò)程，典型地由一長(zhǎng)列低級(jí)傳送過(guò)程，典型地由一長(zhǎng)列低級(jí)信號(hào)組成，這些信號(hào)啟動(dòng)設(shè)備所執(zhí)行的操作，并信號(hào)組成，這些信號(hào)啟動(dòng)設(shè)備所執(zhí)行的操作，并通過(guò)測(cè)試設(shè)備狀態(tài)來(lái)監(jiān)控設(shè)備操作的進(jìn)展通過(guò)測(cè)試設(shè)備狀態(tài)來(lái)監(jiān)控設(shè)備操作的進(jìn)展 一個(gè)一個(gè)I/OI/O過(guò)程由四步組成：過(guò)程

19、由四步組成： 準(zhǔn)備準(zhǔn)備 啟動(dòng)啟動(dòng) 測(cè)試和等待測(cè)試和等待 結(jié)果檢查和錯(cuò)誤處理結(jié)果檢查和錯(cuò)誤處理 通過(guò)對(duì)設(shè)備接口寄存器組的讀寫(xiě)通過(guò)對(duì)設(shè)備接口寄存器組的讀寫(xiě)完成完成 設(shè)備接口復(fù)雜繁瑣設(shè)備接口復(fù)雜繁瑣5.3.3 5.3.3 設(shè)備連接模式設(shè)備連接模式 指指I/OI/O設(shè)備與設(shè)備與CPUCPU之間的連接方式，亦即將設(shè)備連之間的連接方式，亦即將設(shè)備連接到一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的方式。在一個(gè)確定的連接到一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的方式。在一個(gè)確定的連接模式下，從接模式下，從I/OI/O設(shè)備到設(shè)備到CPUCPU間的所有連接成分構(gòu)間的所有連接成分構(gòu)成了一條成了一條I/OI/O路徑（路徑（I/OI/O鏈）鏈）1.1.總線總線 將計(jì)

20、算機(jī)系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)（將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)（CPUCPU、內(nèi)存、外設(shè)、內(nèi)存、外設(shè)等）相互連接，且連接是共享的線路。分為數(shù)據(jù)等）相互連接，且連接是共享的線路。分為數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線總線、地址總線、控制總線 2.2.控制器（適配器）控制器（適配器） 電子部分：完成設(shè)備與主機(jī)間的連接和通訊電子部分：完成設(shè)備與主機(jī)間的連接和通訊3.DMA3.DMA 數(shù)據(jù)在內(nèi)存與數(shù)據(jù)在內(nèi)存與I/OI/O設(shè)備間的直接成塊傳送。操作由設(shè)備間的直接成塊傳送。操作由DMADMA硬件硬件直接完成。如下圖所示：直接完成。如下圖所示： 當(dāng)當(dāng)DMADMA硬件控制磁盤(pán)與存儲(chǔ)器之間進(jìn)行信息交換時(shí)，每當(dāng)磁盤(pán)把一硬件控制磁盤(pán)

21、與存儲(chǔ)器之間進(jìn)行信息交換時(shí)，每當(dāng)磁盤(pán)把一個(gè)數(shù)據(jù)讀入控制器的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)時(shí)，個(gè)數(shù)據(jù)讀入控制器的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)時(shí)，DMADMA控制器取代控制器取代CPUCPU，接管地，接管地址總線的控制權(quán)，并按照址總線的控制權(quán)，并按照DMADMA控制器中的存儲(chǔ)器地址寄存器內(nèi)容把控制器中的存儲(chǔ)器地址寄存器內(nèi)容把數(shù)據(jù)送入相應(yīng)的內(nèi)存單元中。然后，數(shù)據(jù)送入相應(yīng)的內(nèi)存單元中。然后，DMADMA硬件自動(dòng)地把傳送字節(jié)計(jì)硬件自動(dòng)地把傳送字節(jié)計(jì)數(shù)器減數(shù)器減1 1，把存儲(chǔ)器地址寄存器加，把存儲(chǔ)器地址寄存器加1 1，并恢復(fù)，并恢復(fù)CPUCPU對(duì)內(nèi)存的控制權(quán)，對(duì)內(nèi)存的控制權(quán)，DMADMA控制器對(duì)每一個(gè)傳送的數(shù)據(jù)重復(fù)上述過(guò)程，直到傳送字節(jié)計(jì)數(shù)控

22、制器對(duì)每一個(gè)傳送的數(shù)據(jù)重復(fù)上述過(guò)程，直到傳送字節(jié)計(jì)數(shù)器為器為“0 0”時(shí)，向時(shí)，向CPUCPU產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)。當(dāng)操作系統(tǒng)接管產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)。當(dāng)操作系統(tǒng)接管CPUCPU控制控制權(quán)時(shí)，再無(wú)需做塊復(fù)制的工作了。權(quán)時(shí)，再無(wú)需做塊復(fù)制的工作了。寄存器寄存器CPU向控制器發(fā)出啟動(dòng)向控制器發(fā)出啟動(dòng)DMA通知和有關(guān)參數(shù)通知和有關(guān)參數(shù)控制器向內(nèi)存發(fā)出詢(xún)問(wèn)請(qǐng)求控制器向內(nèi)存發(fā)出詢(xún)問(wèn)請(qǐng)求訪問(wèn)內(nèi)存（讀、寫(xiě)）訪問(wèn)內(nèi)存（讀、寫(xiě)）計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)器減1發(fā)中斷發(fā)中斷NYDMA的實(shí)現(xiàn)流程的實(shí)現(xiàn)流程結(jié)束否結(jié)束否5.4 5.4 設(shè)備有關(guān)技術(shù)設(shè)備有關(guān)技術(shù)5.4.1 5.4.1 通道技術(shù)通道技術(shù)1.1.定義：通道是獨(dú)立于定義：通道是獨(dú)立

23、于CPUCPU的專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸?shù)膶?zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入入/ /輸出傳輸工作的處理機(jī)，對(duì)外部設(shè)備實(shí)輸出傳輸工作的處理機(jī)，對(duì)外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，代替現(xiàn)統(tǒng)一管理，代替CPUCPU對(duì)輸入對(duì)輸入/ /輸出操作進(jìn)輸出操作進(jìn)行控制，從而使輸入行控制，從而使輸入/ /輸出操作可與輸出操作可與CPUCPU并并行操作。通道相當(dāng)于一個(gè)功能簡(jiǎn)單的處理行操作。通道相當(dāng)于一個(gè)功能簡(jiǎn)單的處理機(jī)，包含通道指令（空操作，讀操作，寫(xiě)機(jī)，包含通道指令（空操作，讀操作，寫(xiě)操作，控制，轉(zhuǎn)移操作），并可執(zhí)行用這操作，控制，轉(zhuǎn)移操作），并可執(zhí)行用這些指令編寫(xiě)的通道程序。些指令編寫(xiě)的通道程序。 3. 3. 分類(lèi)分類(lèi)1) 1) 字節(jié)多路通道字節(jié)多

24、路通道 字節(jié)多路通道以字節(jié)為單位傳輸信息，它可以分時(shí)字節(jié)多路通道以字節(jié)為單位傳輸信息，它可以分時(shí)地執(zhí)行多個(gè)通道程序。當(dāng)一個(gè)通道程序控制某臺(tái)設(shè)地執(zhí)行多個(gè)通道程序。當(dāng)一個(gè)通道程序控制某臺(tái)設(shè)備傳送一個(gè)字節(jié)后，通道硬件就控制轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一備傳送一個(gè)字節(jié)后，通道硬件就控制轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一個(gè)通道程序，控制另一臺(tái)設(shè)備傳送信息個(gè)通道程序，控制另一臺(tái)設(shè)備傳送信息 主要連接以字節(jié)為單位的低速主要連接以字節(jié)為單位的低速I(mǎi)/OI/O設(shè)備。如打印設(shè)備。如打印機(jī)，終端。機(jī)，終端。 2.2.引入通道的目的引入通道的目的 為了使為了使CPUCPU從從I/OI/O事務(wù)中解脫出來(lái)，同時(shí)為了提高事務(wù)中解脫出來(lái)，同時(shí)為了提高CPUCPU與

25、設(shè)備，設(shè)備與設(shè)備之間的并行工作能力。與設(shè)備，設(shè)備與設(shè)備之間的并行工作能力。 2)2)選擇通道選擇通道 選擇通道是以成組方式工作的，即每次傳送一批選擇通道是以成組方式工作的，即每次傳送一批數(shù)據(jù)，故傳送速度很高。選擇通道在一段時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)，故傳送速度很高。選擇通道在一段時(shí)間內(nèi)只能執(zhí)行一個(gè)通道程序，只允許一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行數(shù)只能執(zhí)行一個(gè)通道程序，只允許一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸據(jù)傳輸 當(dāng)這臺(tái)設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸完成后，再選擇與通道連接的另當(dāng)這臺(tái)設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸完成后，再選擇與通道連接的另一臺(tái)設(shè)備，執(zhí)行它的相應(yīng)的通道程序一臺(tái)設(shè)備，執(zhí)行它的相應(yīng)的通道程序 主要連接磁盤(pán)，磁帶等高速主要連接磁盤(pán)，磁帶等高速I(mǎi)/OI/O設(shè)備設(shè)備 3)

26、3)成組多路通道成組多路通道 它結(jié)合了選擇通道傳送速度高和字節(jié)多路通道能進(jìn)它結(jié)合了選擇通道傳送速度高和字節(jié)多路通道能進(jìn)行分時(shí)并行操作的優(yōu)點(diǎn)。它先為一臺(tái)設(shè)備執(zhí)行一條行分時(shí)并行操作的優(yōu)點(diǎn)。它先為一臺(tái)設(shè)備執(zhí)行一條通道指令，然后自動(dòng)轉(zhuǎn)接，為另一臺(tái)設(shè)備執(zhí)行一條通道指令，然后自動(dòng)轉(zhuǎn)接，為另一臺(tái)設(shè)備執(zhí)行一條通道指令通道指令 主要連接高速設(shè)備主要連接高速設(shè)備 執(zhí)行通道程序，向控制器發(fā)出命令，并具有向執(zhí)行通道程序，向控制器發(fā)出命令，并具有向CPUCPU發(fā)中斷信號(hào)的功能。發(fā)中斷信號(hào)的功能。 一旦一旦CPUCPU發(fā)出指令，啟發(fā)出指令，啟動(dòng)通道，則通道獨(dú)立于動(dòng)通道，則通道獨(dú)立于CPUCPU工作。一個(gè)通道可連工作。一個(gè)

27、通道可連接多個(gè)控制器，一個(gè)控制器可連接多個(gè)設(shè)備，形接多個(gè)控制器，一個(gè)控制器可連接多個(gè)設(shè)備，形成樹(shù)形交叉連接。成樹(shù)形交叉連接。 交叉連接交叉連接5.4.2 Spooling5.4.2 Spooling技術(shù)技術(shù) SpoolingSpooling（Simultaneaus Periphernal Simultaneaus Periphernal Operating On-LineOperating On-Line）技術(shù)是以通道為基礎(chǔ)，在操）技術(shù)是以通道為基礎(chǔ)，在操作系統(tǒng)的配合下，實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)情況下輸入、輸出外圍作系統(tǒng)的配合下，實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)情況下輸入、輸出外圍操作同時(shí)進(jìn)行，也稱(chēng)為假脫機(jī)操作。操作同時(shí)進(jìn)行，也稱(chēng)

28、為假脫機(jī)操作。當(dāng)系統(tǒng)引入多道程序技術(shù)后，完全可以用其中的一當(dāng)系統(tǒng)引入多道程序技術(shù)后，完全可以用其中的一道程序模擬脫機(jī)輸入時(shí)的外圍控制機(jī)功能，把低速道程序模擬脫機(jī)輸入時(shí)的外圍控制機(jī)功能，把低速I(mǎi)/OI/O設(shè)備上的數(shù)據(jù)傳送到高速磁盤(pán)上；再用其中的設(shè)備上的數(shù)據(jù)傳送到高速磁盤(pán)上；再用其中的另一道程序模擬脫機(jī)輸出時(shí)的外圍控制機(jī)功能，把另一道程序模擬脫機(jī)輸出時(shí)的外圍控制機(jī)功能，把數(shù)據(jù)從磁盤(pán)傳送到低速輸出設(shè)備上。這樣就緩和了數(shù)據(jù)從磁盤(pán)傳送到低速輸出設(shè)備上。這樣就緩和了CPUCPU的高速性與的高速性與I/OI/O的低速之間的矛盾的低速之間的矛盾。SpoolingSpooling系統(tǒng)主要功能系統(tǒng)主要功能 將輸入

29、設(shè)備上的信息寫(xiě)到輔存輸入井上；將輸入設(shè)備上的信息寫(xiě)到輔存輸入井上； 系統(tǒng)或用戶程序從輸入井中讀信息；系統(tǒng)或用戶程序從輸入井中讀信息； 系統(tǒng)或用戶程序?qū)?shù)據(jù)寫(xiě)到輸出井中系統(tǒng)或用戶程序?qū)?shù)據(jù)寫(xiě)到輸出井中 將從輸出井中數(shù)據(jù)交給慢速輸出設(shè)備。將從輸出井中數(shù)據(jù)交給慢速輸出設(shè)備。5.4.3 DMA 5.4.3 DMA 技術(shù)技術(shù) DMA (direct memory access) DMA (direct memory access)方式與中斷方式的主要區(qū)方式與中斷方式的主要區(qū)別別 中斷方式是在數(shù)據(jù)緩沖寄存區(qū)滿后，發(fā)中斷請(qǐng)求，中斷方式是在數(shù)據(jù)緩沖寄存區(qū)滿后，發(fā)中斷請(qǐng)求，CPUCPU進(jìn)行中斷處理；進(jìn)行中斷處理

30、；DMADMA方式則是在所要求傳送的數(shù)據(jù)塊全方式則是在所要求傳送的數(shù)據(jù)塊全部傳送結(jié)束時(shí)要求部傳送結(jié)束時(shí)要求CPUCPU進(jìn)行中斷處理，大大減少了進(jìn)行中斷處理，大大減少了CPUCPU進(jìn)進(jìn)行中斷處理的次數(shù)。行中斷處理的次數(shù)。 中斷方式的數(shù)據(jù)傳送是由中斷方式的數(shù)據(jù)傳送是由CPUCPU控制完成的；控制完成的； 而而DMADMA方式則是在方式則是在DMADMA控制器的控制下不經(jīng)過(guò)控制器的控制下不經(jīng)過(guò)CPUCPU控制控制完成的。完成的?？刂破靼凑罩付ù鎯?chǔ)器地址，把第一個(gè)字節(jié)送入主存，控制器按照指定存儲(chǔ)器地址，把第一個(gè)字節(jié)送入主存，然后，按指定字節(jié)數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，然后，按指定字節(jié)數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，每當(dāng)傳送一個(gè)字

31、節(jié)后，字節(jié)計(jì)數(shù)器值減每當(dāng)傳送一個(gè)字節(jié)后，字節(jié)計(jì)數(shù)器值減1 1，直到字節(jié)計(jì)數(shù)器等于，直到字節(jié)計(jì)數(shù)器等于0 0此時(shí)，控制器引發(fā)中斷，通知操作系統(tǒng)，操作完成。此時(shí)，控制器引發(fā)中斷，通知操作系統(tǒng)，操作完成。CPUCPU提供提供被讀取塊磁盤(pán)地址被讀取塊磁盤(pán)地址目標(biāo)存儲(chǔ)地址目標(biāo)存儲(chǔ)地址待讀取字節(jié)數(shù)待讀取字節(jié)數(shù)整塊數(shù)據(jù)讀進(jìn)緩沖區(qū)整塊數(shù)據(jù)讀進(jìn)緩沖區(qū)核準(zhǔn)校驗(yàn)核準(zhǔn)校驗(yàn)DMADMA工作示例工作示例（以硬盤(pán)為例）（以硬盤(pán)為例）DMADMA工作原理工作原理 存放輸入數(shù)據(jù)的內(nèi)存起始地址、要傳送的字節(jié)數(shù)存放輸入數(shù)據(jù)的內(nèi)存起始地址、要傳送的字節(jié)數(shù) 送入送入DMADMA控制器的內(nèi)存地址寄存器和傳送字節(jié)計(jì)數(shù)器控制器的內(nèi)存地址寄存

32、器和傳送字節(jié)計(jì)數(shù)器 中斷允許位和啟動(dòng)位置成中斷允許位和啟動(dòng)位置成1 1，啟動(dòng)設(shè)備，啟動(dòng)設(shè)備 發(fā)出傳輸要求的進(jìn)程進(jìn)入等待狀態(tài)發(fā)出傳輸要求的進(jìn)程進(jìn)入等待狀態(tài) 執(zhí)行指令被暫時(shí)掛起，進(jìn)程調(diào)度其他進(jìn)程占據(jù)執(zhí)行指令被暫時(shí)掛起，進(jìn)程調(diào)度其他進(jìn)程占據(jù)CPUCPU 輸入設(shè)備不斷竊取輸入設(shè)備不斷竊取CPUCPU工作周期，數(shù)據(jù)不斷寫(xiě)入內(nèi)存工作周期，數(shù)據(jù)不斷寫(xiě)入內(nèi)存 傳送完畢，發(fā)出中斷信號(hào)傳送完畢，發(fā)出中斷信號(hào) CPU CPU接到中斷信號(hào)轉(zhuǎn)入中斷處理程序處理接到中斷信號(hào)轉(zhuǎn)入中斷處理程序處理 中斷處理結(jié)束，中斷處理結(jié)束，CPUCPU返回原進(jìn)程或切換到新的進(jìn)程返回原進(jìn)程或切換到新的進(jìn)程5.4.4 5.4.4 緩沖技術(shù)緩沖

33、技術(shù)1. 1. 緩沖（緩沖（BufferBuffer）技術(shù)的引入）技術(shù)的引入 凡是數(shù)據(jù)到達(dá)和離去速度不匹配的地方均可采用緩沖凡是數(shù)據(jù)到達(dá)和離去速度不匹配的地方均可采用緩沖技術(shù)。技術(shù)。 在操作系統(tǒng)中采用緩沖是為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的在操作系統(tǒng)中采用緩沖是為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的I/OI/O操作，操作，以緩解以緩解CPUCPU與外部設(shè)備之間速度不匹配的矛盾，提與外部設(shè)備之間速度不匹配的矛盾，提高資源利用率。高資源利用率。緩沖技術(shù)緩沖技術(shù) 減少了減少了I/OI/O設(shè)備對(duì)處理器的中斷請(qǐng)求次數(shù)設(shè)備對(duì)處理器的中斷請(qǐng)求次數(shù) 簡(jiǎn)化了中斷機(jī)制簡(jiǎn)化了中斷機(jī)制 節(jié)省了系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)節(jié)省了系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)2.2.緩沖區(qū)設(shè)置緩沖區(qū)設(shè)置 硬緩沖：在設(shè)備中

34、設(shè)置緩沖區(qū)，由硬件實(shí)現(xiàn)硬緩沖：在設(shè)備中設(shè)置緩沖區(qū)，由硬件實(shí)現(xiàn) 軟緩沖：在內(nèi)存中開(kāi)辟一個(gè)空間，用作緩沖區(qū)軟緩沖：在內(nèi)存中開(kāi)辟一個(gè)空間，用作緩沖區(qū)3.3.緩沖區(qū)管理緩沖區(qū)管理 單緩沖單緩沖 雙緩沖雙緩沖 緩沖池：多個(gè)緩沖區(qū)連接起來(lái)統(tǒng)一管理，構(gòu)成緩緩沖池：多個(gè)緩沖區(qū)連接起來(lái)統(tǒng)一管理，構(gòu)成緩沖池，池中設(shè)置了多個(gè)可供若干進(jìn)程共享的緩沖沖池，池中設(shè)置了多個(gè)可供若干進(jìn)程共享的緩沖區(qū)，避免內(nèi)存的大量消耗。區(qū)，避免內(nèi)存的大量消耗。4.CPU4.CPU高速緩沖高速緩沖 在計(jì)算機(jī)中，為了減少在計(jì)算機(jī)中，為了減少CPUCPU的等待時(shí)間，必須提高系的等待時(shí)間，必須提高系統(tǒng)主存儲(chǔ)器的響應(yīng)速度統(tǒng)主存儲(chǔ)器的響應(yīng)速度 為此使用

35、了高速緩存，用來(lái)存儲(chǔ)為此使用了高速緩存，用來(lái)存儲(chǔ)CPUCPU常用的代碼常用的代碼和數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)信息 在主存和在主存和CPUCPU通用寄存器之間設(shè)置一個(gè)高速的容量通用寄存器之間設(shè)置一個(gè)高速的容量相對(duì)較小的存儲(chǔ)器，把正在執(zhí)行的指令地址附近的相對(duì)較小的存儲(chǔ)器，把正在執(zhí)行的指令地址附近的一部分指令或數(shù)據(jù)從主存調(diào)入這個(gè)存儲(chǔ)器，供一部分指令或數(shù)據(jù)從主存調(diào)入這個(gè)存儲(chǔ)器，供CPUCPU在一段時(shí)間內(nèi)使用。這對(duì)提高運(yùn)行速度有很大的作在一段時(shí)間內(nèi)使用。這對(duì)提高運(yùn)行速度有很大的作用。用。高速緩沖空間與主存空間在一定范圍內(nèi)保持適當(dāng)比例的映高速緩沖空間與主存空間在一定范圍內(nèi)保持適當(dāng)比例的映射關(guān)系，一般規(guī)定高速緩沖與內(nèi)存

36、的空間比為射關(guān)系，一般規(guī)定高速緩沖與內(nèi)存的空間比為4 4：10001000，即，即128kB 128kB 高速緩沖可映射高速緩沖可映射32MB32MB內(nèi)存，內(nèi)存， 256kB 256kB 高速緩沖可高速緩沖可映射映射64MB64MB內(nèi)存。內(nèi)存。緩沖技術(shù)與虛擬設(shè)備技術(shù)的區(qū)別：緩沖技術(shù)與虛擬設(shè)備技術(shù)的區(qū)別： 目的不同目的不同 前者解決速度匹配問(wèn)題，后者將獨(dú)占設(shè)備轉(zhuǎn)化為前者解決速度匹配問(wèn)題，后者將獨(dú)占設(shè)備轉(zhuǎn)化為共享設(shè)備。共享設(shè)備。 存貯空間不同存貯空間不同 前者使用內(nèi)存，后者使用外存。前者使用內(nèi)存，后者使用外存。5.4.5 5.4.5 總線技術(shù)總線技術(shù) 新一代計(jì)算機(jī)出現(xiàn)，帶來(lái)了總線技術(shù)的更新。新一代

37、計(jì)算機(jī)出現(xiàn)，帶來(lái)了總線技術(shù)的更新。1.1.總線的基本概念總線的基本概念 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種子系統(tǒng)，如在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種子系統(tǒng)，如CPUCPU、內(nèi)存、內(nèi)存、I/OI/O設(shè)備設(shè)備等之間，構(gòu)建公用的信號(hào)或數(shù)據(jù)傳輸通道，這種可共等之間，構(gòu)建公用的信號(hào)或數(shù)據(jù)傳輸通道，這種可共享連接的傳輸通道稱(chēng)為總線。享連接的傳輸通道稱(chēng)為總線?？偩€的分類(lèi)總線的分類(lèi)CPU-內(nèi)存總線內(nèi)存總線I/O總線總線數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線地址總線地址總線控制總線控制總線（非本課程范圍）（非本課程范圍）2. 2. 總線的分類(lèi)總線的分類(lèi)微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)總線的種類(lèi)和發(fā)展總線的種類(lèi)和發(fā)展PCXT總線總線ISA總線總線MCA總線總線EISA總線總線

38、VESA總線總線 PCI總線總線USB總線總線.(過(guò)時(shí)過(guò)時(shí))1394總線總線SCSI總線總線 3. USB3. USB技術(shù)技術(shù)USB（Universal Serial Bus）通用串行總線，是）通用串行總線，是一種連接一種連接I/O串行設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。串行設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 沖破了計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的兩個(gè)歷史局限性：沖破了計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的兩個(gè)歷史局限性： （1）由于）由于I/O設(shè)備的接口標(biāo)準(zhǔn)的不一致和有限設(shè)備的接口標(biāo)準(zhǔn)的不一致和有限的接口數(shù)量已無(wú)法滿足各種應(yīng)用迫切需要；的接口數(shù)量已無(wú)法滿足各種應(yīng)用迫切需要； （2）傳統(tǒng)的）傳統(tǒng)的I/O設(shè)備的接口無(wú)法滿足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與設(shè)備的接口無(wú)法滿足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與多

39、媒體應(yīng)用的需求。多媒體應(yīng)用的需求。 USB以以WDM（Windows Driver Model）模型為基礎(chǔ)，）模型為基礎(chǔ)，WDM包含一套通用的包含一套通用的I/O服務(wù)和二進(jìn)制兼容的設(shè)備驅(qū)服務(wù)和二進(jìn)制兼容的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。動(dòng)程序。 USB支持同步數(shù)據(jù)傳輸方式和異步數(shù)據(jù)傳支持同步數(shù)據(jù)傳輸方式和異步數(shù)據(jù)傳輸方式，其數(shù)據(jù)傳輸率有低速輸方式，其數(shù)據(jù)傳輸率有低速15Mbps和全速和全速12Mbps兩種，比標(biāo)準(zhǔn)串口快兩種，比標(biāo)準(zhǔn)串口快100倍，倍，比標(biāo)準(zhǔn)并口快比標(biāo)準(zhǔn)并口快10倍倍 USB可以主動(dòng)為外部設(shè)備提供電源，允許外部可以主動(dòng)為外部設(shè)備提供電源，允許外部設(shè)備快速連接，具有即插即用的功能設(shè)備快速連接，具有即

40、插即用的功能 允許外部設(shè)備的熱插拔允許外部設(shè)備的熱插拔4. SCSI4. SCSI接口技術(shù)接口技術(shù) SCSISCSI（Small Computer System InterfaceSmall Computer System Interface）即小型）即小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口。SCSISCSI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5.4.6 5.4.6 即插即用技術(shù)即插即用技術(shù)(Plug and Play(Plug and Play）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)I/OI/O設(shè)備與部件配置的應(yīng)用技術(shù)。不需要設(shè)備與部件配置的應(yīng)用技術(shù)。不需要進(jìn)行任何設(shè)置操作。進(jìn)行任何設(shè)置操作。PnPPnP技術(shù)的產(chǎn)生技術(shù)的產(chǎn)生 由于一

41、個(gè)系統(tǒng)可以配置多種外部設(shè)備，設(shè)備也經(jīng)由于一個(gè)系統(tǒng)可以配置多種外部設(shè)備，設(shè)備也經(jīng)常變動(dòng)和更換，它們都要占有一定的系統(tǒng)資源，常變動(dòng)和更換，它們都要占有一定的系統(tǒng)資源，彼此間在硬件和軟件上可能會(huì)產(chǎn)生沖突。因此在彼此間在硬件和軟件上可能會(huì)產(chǎn)生沖突。因此在系統(tǒng)中要正確地對(duì)它們進(jìn)行配置和資源匹配；當(dāng)系統(tǒng)中要正確地對(duì)它們進(jìn)行配置和資源匹配；當(dāng)設(shè)備撤除、添置和進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，配置過(guò)程往設(shè)備撤除、添置和進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，配置過(guò)程往往是一個(gè)困難的過(guò)程。往是一個(gè)困難的過(guò)程。PnPPnP技術(shù)的特點(diǎn)：技術(shù)的特點(diǎn)： （1 1）支持）支持I/OI/O設(shè)備及部件的自動(dòng)配置，使用戶能夠簡(jiǎn)單設(shè)備及部件的自動(dòng)配置，使用戶能夠簡(jiǎn)單方便

42、地使用系統(tǒng)擴(kuò)充設(shè)備；方便地使用系統(tǒng)擴(kuò)充設(shè)備； （2 2）減少由制造商裝入的種種用戶支持和限制，簡(jiǎn)）減少由制造商裝入的種種用戶支持和限制，簡(jiǎn)化部件的硬件跳接設(shè)置，使化部件的硬件跳接設(shè)置，使I/OI/O附加卡和部件不再附加卡和部件不再具有人工跳接線設(shè)置電路；具有人工跳接線設(shè)置電路； （3 3）在主機(jī)板和附加卡上保存系統(tǒng)資源的配置參數(shù)和）在主機(jī)板和附加卡上保存系統(tǒng)資源的配置參數(shù)和分配狀態(tài)，有利于系統(tǒng)對(duì)整個(gè)分配狀態(tài)，有利于系統(tǒng)對(duì)整個(gè)I/OI/O資源的分配和控制；資源的分配和控制； （4 4）支持和兼容各種操作系統(tǒng)平臺(tái)，具有很強(qiáng)的擴(kuò)）支持和兼容各種操作系統(tǒng)平臺(tái)，具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性和可移植性；展性和可移植性

43、； （5 5）在一定程度上具有）在一定程度上具有“熱插入熱插入”、“熱拼接熱拼接”技術(shù)。技術(shù)。5.5 5.5 設(shè)備處理設(shè)備處理5.5.1 5.5.1 設(shè)備分配與回收設(shè)備分配與回收 當(dāng)某進(jìn)程向系統(tǒng)提出當(dāng)某進(jìn)程向系統(tǒng)提出I/OI/O請(qǐng)求時(shí)，設(shè)備分配程請(qǐng)求時(shí)，設(shè)備分配程序按一定策略分配設(shè)備、控制器和通道，形序按一定策略分配設(shè)備、控制器和通道，形成一條數(shù)據(jù)傳輸通路，以供主機(jī)和設(shè)備間信成一條數(shù)據(jù)傳輸通路，以供主機(jī)和設(shè)備間信息交換。息交換。 設(shè)備獨(dú)立性：即不能因?yàn)樵O(shè)備的忙碌、故障設(shè)備獨(dú)立性：即不能因?yàn)樵O(shè)備的忙碌、故障或更換而影響程序的運(yùn)行或更換而影響程序的運(yùn)行, , 向用戶屏蔽物向用戶屏蔽物理設(shè)備理設(shè)備,

44、 , 呈現(xiàn)給用戶的一個(gè)操作簡(jiǎn)單的邏呈現(xiàn)給用戶的一個(gè)操作簡(jiǎn)單的邏輯設(shè)備。輯設(shè)備。1. 1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 設(shè)備控制表設(shè)備控制表DCTDCT 主要內(nèi)容：設(shè)備類(lèi)型、設(shè)備標(biāo)識(shí)符、設(shè)備狀主要內(nèi)容：設(shè)備類(lèi)型、設(shè)備標(biāo)識(shí)符、設(shè)備狀態(tài)、指向控制器表指針、重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)或態(tài)、指向控制器表指針、重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)或時(shí)間、等待隊(duì)列的隊(duì)首指針、時(shí)間、等待隊(duì)列的隊(duì)首指針、I/OI/O程序地址等。程序地址等。 DCT1DCT2DCTn設(shè)備類(lèi)型設(shè)備類(lèi)型設(shè)備標(biāo)識(shí)符設(shè)備標(biāo)識(shí)符設(shè)備狀態(tài)設(shè)備狀態(tài)指向控制器表的指針指向控制器表的指針重復(fù)執(zhí)行次數(shù)或時(shí)間重復(fù)執(zhí)行次數(shù)或時(shí)間設(shè)備隊(duì)列的隊(duì)首指針設(shè)備隊(duì)列的隊(duì)首指針設(shè)備控制器表集合設(shè)備控制器表

45、集合 系統(tǒng)設(shè)備表系統(tǒng)設(shè)備表SDTSDT 整個(gè)系統(tǒng)一張表，記錄系統(tǒng)中所有整個(gè)系統(tǒng)一張表，記錄系統(tǒng)中所有I/OI/O設(shè)備的設(shè)備的信息，表目包括：設(shè)備類(lèi)型、設(shè)備標(biāo)識(shí)符、進(jìn)信息，表目包括：設(shè)備類(lèi)型、設(shè)備標(biāo)識(shí)符、進(jìn)程標(biāo)識(shí)符、程標(biāo)識(shí)符、DCTDCT表指針等。表指針等。表目表目1 表目表目i 設(shè)備類(lèi)型設(shè)備類(lèi)型設(shè)備標(biāo)識(shí)符設(shè)備標(biāo)識(shí)符進(jìn)程標(biāo)識(shí)符進(jìn)程標(biāo)識(shí)符DCT驅(qū)動(dòng)程序入口驅(qū)動(dòng)程序入口 此外還有此外還有控制器控制表控制器控制表COCTCOCT和通道控制表和通道控制表CHCTCHCT，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)見(jiàn)書(shū)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)見(jiàn)書(shū)P162P162。 根據(jù)用戶請(qǐng)求的根據(jù)用戶請(qǐng)求的I/OI/O設(shè)備的邏輯名，查找邏輯設(shè)備的邏輯名，查找邏輯設(shè)備和

46、物理設(shè)備的映射表；以物理設(shè)備為索引，設(shè)備和物理設(shè)備的映射表；以物理設(shè)備為索引，查找查找SDTSDT，找到該設(shè)備所連接的，找到該設(shè)備所連接的DCTDCT；繼續(xù)查找；繼續(xù)查找與該設(shè)備連接的與該設(shè)備連接的COCTCOCT和和CHCTCHCT，就找到了一條通，就找到了一條通路。路。2.2.設(shè)備分配策略設(shè)備分配策略 由于在多道程序系統(tǒng)中，進(jìn)程數(shù)多于資源數(shù)，由于在多道程序系統(tǒng)中，進(jìn)程數(shù)多于資源數(shù)，引起資源的競(jìng)爭(zhēng)。因此，要有一套合理的分配引起資源的競(jìng)爭(zhēng)。因此，要有一套合理的分配原則。原則。 考慮的因素：考慮的因素： * * I/O I/O設(shè)備的固有屬性設(shè)備的固有屬性 * * I/O I/O設(shè)備的分配算法設(shè)備

47、的分配算法 * * 設(shè)備分配的安全性設(shè)備分配的安全性 * * 與設(shè)備的無(wú)關(guān)性與設(shè)備的無(wú)關(guān)性1) 1) 獨(dú)占設(shè)備的分配獨(dú)占設(shè)備的分配 靜態(tài)分配靜態(tài)分配在進(jìn)程運(yùn)行前在進(jìn)程運(yùn)行前, , 完成設(shè)備分配；完成設(shè)備分配；運(yùn)行結(jié)束時(shí)，收回設(shè)備。運(yùn)行結(jié)束時(shí)，收回設(shè)備。 優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，不會(huì)死鎖。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，不會(huì)死鎖。 缺點(diǎn)：設(shè)備利用率低。缺點(diǎn)：設(shè)備利用率低。 動(dòng)態(tài)分配動(dòng)態(tài)分配在進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)用戶提出在進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)用戶提出設(shè)備要求時(shí)，進(jìn)行分配，一旦停止使用立設(shè)備要求時(shí)，進(jìn)行分配，一旦停止使用立即收回。即收回。 優(yōu)點(diǎn)：效率優(yōu)點(diǎn)：效率 缺點(diǎn)：分配策略不好時(shí)缺點(diǎn)：分配策略不好時(shí), , 產(chǎn)生死鎖。產(chǎn)生死鎖

48、。2) 2) 共享設(shè)備分配共享設(shè)備分配 在作業(yè)調(diào)度時(shí)僅作出靜態(tài)決定，進(jìn)程執(zhí)行在作業(yè)調(diào)度時(shí)僅作出靜態(tài)決定，進(jìn)程執(zhí)行時(shí)，才進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，即將時(shí)，才進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，即將I/OI/O請(qǐng)求形成請(qǐng)求形成I/OI/O請(qǐng)求塊并按一定的原則加入到設(shè)備等待請(qǐng)求塊并按一定的原則加入到設(shè)備等待隊(duì)列。隊(duì)列。5.5.2 5.5.2 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 為了控制為了控制I/OI/O傳輸，實(shí)現(xiàn)傳輸，實(shí)現(xiàn)I/OI/O進(jìn)程與設(shè)備控進(jìn)程與設(shè)備控制器之間的通信，系統(tǒng)為每類(lèi)設(shè)備編制設(shè)制器之間的通信，系統(tǒng)為每類(lèi)設(shè)備編制設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。備驅(qū)動(dòng)程序。 任務(wù)主要負(fù)責(zé)接收和分析從設(shè)備分配轉(zhuǎn)來(lái)任務(wù)主要負(fù)責(zé)接收和分析從設(shè)備分配轉(zhuǎn)來(lái)的信息，并根據(jù)設(shè)

49、備分配的結(jié)果，結(jié)合具的信息，并根據(jù)設(shè)備分配的結(jié)果，結(jié)合具體物理設(shè)備特性完成以下具體工作：體物理設(shè)備特性完成以下具體工作：(1) (1) 預(yù)置設(shè)備的初始狀態(tài)預(yù)置設(shè)備的初始狀態(tài)(2) (2) 根據(jù)請(qǐng)求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，組織根據(jù)請(qǐng)求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，組織I/OI/O緩沖隊(duì)列，緩沖隊(duì)列，利用利用I/OI/O緩沖對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，包括數(shù)據(jù)格式緩沖對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，包括數(shù)據(jù)格式處理和編碼轉(zhuǎn)換處理和編碼轉(zhuǎn)換(3) (3) 構(gòu)造構(gòu)造I/OI/O程序（在有通道系統(tǒng)中，是通道程程序（在有通道系統(tǒng)中，是通道程序）序）(4) (4) 啟動(dòng)設(shè)備進(jìn)行啟動(dòng)設(shè)備進(jìn)行I/OI/O操作操作5.5.3 I/O5.5.3 I/O中斷處理程序中斷

50、處理程序 設(shè)備控制器向設(shè)備控制器向CPUCPU發(fā)送一個(gè)中斷請(qǐng)求，發(fā)送一個(gè)中斷請(qǐng)求，CPUCPU響應(yīng)后便轉(zhuǎn)向中斷處理程序，處理來(lái)自設(shè)響應(yīng)后便轉(zhuǎn)向中斷處理程序，處理來(lái)自設(shè)備或通道的中斷。備或通道的中斷。5.5.4 I/O5.5.4 I/O操作過(guò)程操作過(guò)程請(qǐng)求請(qǐng)求I/OI/O的進(jìn)程、的進(jìn)程、I/OI/O過(guò)程（過(guò)程（I/OI/O控制的接口控制的接口程序）、設(shè)備處理程序、中斷處理程序。程序）、設(shè)備處理程序、中斷處理程序。I/OI/O進(jìn)程。幾者之間關(guān)系如圖。進(jìn)程。幾者之間關(guān)系如圖。標(biāo)識(shí)設(shè)備；執(zhí)行出錯(cuò)檢查；構(gòu)成iorb；加入請(qǐng)求隊(duì)列；喚醒因等I/O請(qǐng)求塊而睡眠的I/O進(jìn)程；取iorb；如無(wú)iorb則等；啟動(dòng)

51、I/O操作；/等I/O完成；執(zhí)行出錯(cuò)檢查；.喚醒等I/O的進(jìn)程；I/O設(shè)備.中斷服務(wù)；喚醒I/O進(jìn)程；.doio(ldev,addr,)/等I/O完成.請(qǐng)求I/O的用戶進(jìn)程I/O過(guò)程I/O處理程序中斷處理程序OS界面控制關(guān)系同步關(guān)系I/OI/O中斷的進(jìn)入中斷的進(jìn)入 當(dāng)當(dāng)I/OI/O中斷發(fā)生時(shí)，內(nèi)核中的中斷處理程序中斷發(fā)生時(shí)，內(nèi)核中的中斷處理程序發(fā)一條消息給發(fā)一條消息給I/OI/O進(jìn)程，由進(jìn)程，由I/OI/O進(jìn)程負(fù)責(zé)判進(jìn)程負(fù)責(zé)判斷并處理中斷斷并處理中斷I/OI/O進(jìn)程進(jìn)程 是系統(tǒng)進(jìn)程，一般賦予最高優(yōu)先級(jí)。一是系統(tǒng)進(jìn)程，一般賦予最高優(yōu)先級(jí)。一旦被喚醒，它可以很快搶占處理機(jī)投入運(yùn)旦被喚醒，它可以很快

52、搶占處理機(jī)投入運(yùn)行。行。5.6 5.6 典型外部設(shè)備典型外部設(shè)備 5.6.1 5.6.1 磁盤(pán)磁盤(pán)5.6.2 5.6.2 時(shí)鐘時(shí)鐘5.6.3 5.6.3 終端終端5.6.4 5.6.4 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)I/OI/O設(shè)備設(shè)備 5.6.1 5.6.1 磁盤(pán)磁盤(pán) 幾乎所有計(jì)算機(jī)都使用磁盤(pán)來(lái)存儲(chǔ)信息。從存幾乎所有計(jì)算機(jī)都使用磁盤(pán)來(lái)存儲(chǔ)信息。從存儲(chǔ)角度，與內(nèi)存比較起來(lái)，磁盤(pán)有三個(gè)主要的儲(chǔ)角度，與內(nèi)存比較起來(lái)，磁盤(pán)有三個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 可用的存儲(chǔ)容量非常大可用的存儲(chǔ)容量非常大 價(jià)格非常低價(jià)格非常低 電源關(guān)掉后信息不會(huì)丟失電源關(guān)掉后信息不會(huì)丟失1.1.磁盤(pán)結(jié)構(gòu)磁盤(pán)結(jié)構(gòu) 磁盤(pán)包括一或多個(gè)盤(pán)片每片兩面；磁盤(pán)包括一或

53、多個(gè)盤(pán)片每片兩面； 每面分成若干條磁道（一般為每面分成若干條磁道（一般為50020005002000），磁道間），磁道間留有間歇；留有間歇； 每條磁道又被分成許多扇區(qū)（一般為每條磁道又被分成許多扇區(qū)（一般為1010010100），扇），扇區(qū)間留有間歇；每條磁道上扇區(qū)數(shù)目典型為區(qū)間留有間歇；每條磁道上扇區(qū)數(shù)目典型為8 8至至3232，每個(gè)扇區(qū)包含相同的字節(jié)數(shù)每個(gè)扇區(qū)包含相同的字節(jié)數(shù) 實(shí)際的硬盤(pán)都組織成許多柱面；實(shí)際的硬盤(pán)都組織成許多柱面； 磁盤(pán)格式化，見(jiàn)磁盤(pán)格式化，見(jiàn)P172P172圖圖5-225-22。2.2.RAM盤(pán)盤(pán) RAM盤(pán)的思想很簡(jiǎn)單，它使用預(yù)先分配的主存來(lái)存儲(chǔ)盤(pán)的思想很簡(jiǎn)單，它使用預(yù)

54、先分配的主存來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)塊。數(shù)據(jù)塊。RAM盤(pán)具有立即存取的優(yōu)點(diǎn)（沒(méi)有尋道和旋盤(pán)具有立即存取的優(yōu)點(diǎn)（沒(méi)有尋道和旋轉(zhuǎn)延遲），適用于存儲(chǔ)需要頻繁存取的程序和數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)延遲），適用于存儲(chǔ)需要頻繁存取的程序和數(shù)據(jù)。 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)RAM盤(pán)的思想：根據(jù)為盤(pán)的思想：根據(jù)為RAM盤(pán)分配內(nèi)存的盤(pán)分配內(nèi)存的大小，大小，RAM盤(pán)被分成盤(pán)被分成n塊，每塊的大小與實(shí)際磁塊，每塊的大小與實(shí)際磁盤(pán)塊的大小相同。當(dāng)驅(qū)動(dòng)程序接收到一條讀寫(xiě)一盤(pán)塊的大小相同。當(dāng)驅(qū)動(dòng)程序接收到一條讀寫(xiě)一塊的消息時(shí)，它只計(jì)算被請(qǐng)求的塊在塊的消息時(shí)，它只計(jì)算被請(qǐng)求的塊在RAM盤(pán)存盤(pán)存儲(chǔ)區(qū)的位置，并讀出或?qū)懭朐搲K，而不對(duì)軟盤(pán)或儲(chǔ)區(qū)的位置，并讀出或?qū)懭朐搲K，而不對(duì)軟

55、盤(pán)或硬盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)。硬盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)。5.6.2 時(shí)鐘時(shí)鐘 時(shí)鐘（時(shí)鐘（clock），又稱(chēng)為定時(shí)器（），又稱(chēng)為定時(shí)器（timer） (1) 時(shí)鐘負(fù)責(zé)提供一天的時(shí)間時(shí)鐘負(fù)責(zé)提供一天的時(shí)間 (2) 防止一個(gè)進(jìn)程壟斷防止一個(gè)進(jìn)程壟斷CPU 1.1.時(shí)鐘硬件時(shí)鐘硬件兩種類(lèi)型：兩種類(lèi)型： 比較簡(jiǎn)單的時(shí)鐘被連到比較簡(jiǎn)單的時(shí)鐘被連到110V或或220V的電源線上，每個(gè)的電源線上，每個(gè)電壓周期產(chǎn)生一個(gè)中斷，頻率是電壓周期產(chǎn)生一個(gè)中斷，頻率是50Hz或或60Hz。 另一種時(shí)鐘由三個(gè)部件構(gòu)成：晶體振蕩器、計(jì)數(shù)另一種時(shí)鐘由三個(gè)部件構(gòu)成：晶體振蕩器、計(jì)數(shù)器和存儲(chǔ)寄存器器和存儲(chǔ)寄存器 石英晶體產(chǎn)生的精確的周期信號(hào)，典型的范圍

56、是石英晶體產(chǎn)生的精確的周期信號(hào)，典型的范圍是5到到100MHz 信號(hào)送到到計(jì)數(shù)器，使其遞減計(jì)數(shù)至信號(hào)送到到計(jì)數(shù)器，使其遞減計(jì)數(shù)至0。當(dāng)計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)器變?yōu)樽優(yōu)?時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)CPU中斷信號(hào)。中斷信號(hào)。2. 時(shí)鐘軟件時(shí)鐘軟件 時(shí)鐘硬件所做的工作是每隔一定的時(shí)間間隔產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘硬件所做的工作是每隔一定的時(shí)間間隔產(chǎn)生一個(gè)中斷。涉及時(shí)間的其他所有工作都必須由軟件中斷。涉及時(shí)間的其他所有工作都必須由軟件時(shí)鐘時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)程序完成。驅(qū)動(dòng)程序完成。 時(shí)鐘軟件功能：時(shí)鐘軟件功能： 1維護(hù)日期時(shí)間維護(hù)日期時(shí)間 2防止進(jìn)程超時(shí)運(yùn)行防止進(jìn)程超時(shí)運(yùn)行 3對(duì)對(duì)CPU的使用情況記帳的使用情況記帳 4處理用戶進(jìn)程提出的

57、處理用戶進(jìn)程提出的ALARM系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用 5為系統(tǒng)本身各部分提供監(jiān)視定時(shí)器為系統(tǒng)本身各部分提供監(jiān)視定時(shí)器 6繪制繪制CPU運(yùn)行直方圖，完成監(jiān)視和統(tǒng)計(jì)信息運(yùn)行直方圖，完成監(jiān)視和統(tǒng)計(jì)信息收集收集5.6.3 終端終端 每臺(tái)計(jì)算機(jī)都配有一個(gè)或多個(gè)終端與之通信每臺(tái)計(jì)算機(jī)都配有一個(gè)或多個(gè)終端與之通信 為了使操作系統(tǒng)中與設(shè)備無(wú)關(guān)部分和用戶程序?qū)τ诓粸榱耸共僮飨到y(tǒng)中與設(shè)備無(wú)關(guān)部分和用戶程序?qū)τ诓煌吞?hào)的終端不必重寫(xiě)，終端驅(qū)動(dòng)程序隱藏了各種類(lèi)同型號(hào)的終端不必重寫(xiě)，終端驅(qū)動(dòng)程序隱藏了各種類(lèi)型終端的差異型終端的差異終端硬件終端硬件 根據(jù)與操作系統(tǒng)的通信方法將終端分為兩大類(lèi)：根據(jù)與操作系統(tǒng)的通信方法將終端分為兩大類(lèi)： （1）RS232標(biāo)準(zhǔn)接口標(biāo)準(zhǔn)接口 （2）存儲(chǔ)映像終端）存儲(chǔ)映像終端 RS232終端由鍵盤(pán)和顯示器構(gòu)成，通過(guò)串行接口終端由鍵盤(pán)和顯示器構(gòu)成，通過(guò)串行接口一次一位地與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通