大綜合課件軟件設(shè)備管理

13.5設(shè)備管理2設(shè)備的分類1.從資源分配的角度獨(dú)享設(shè)備共享設(shè)備虛擬設(shè)備2.從其所屬關(guān)系的角度系統(tǒng)設(shè)備用戶設(shè)備3設(shè)備管理的任務(wù)、功能。1.選擇和分配I/O設(shè)備以便進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸操作。2.控制I/O設(shè)備和CPU（或內(nèi)存）之間交換數(shù)據(jù)。3.為用戶提供一個(gè)友好的透明接口。4.提高設(shè)備和設(shè)備之間、CPU和設(shè)備之間，以及進(jìn)程和進(jìn)程之間的并行操作度，以使OS獲得最佳效率。4設(shè)備管理程序一般要提供下述功能：1.提供和進(jìn)程管理系統(tǒng)的接口。2.進(jìn)行設(shè)備分配。3.實(shí)現(xiàn)設(shè)備和設(shè)備、設(shè)備和CPU等之間的并行操作。4.進(jìn)行緩沖區(qū)管理。53.5.1通道與中斷技術(shù)1.I/O的實(shí)現(xiàn)

循環(huán)測(cè)試I/O方式程序I/O中斷方式通道I/O方式

6程序直接控制方式就是由用戶進(jìn)程來(lái)直接控制內(nèi)存或CPU和外圍設(shè)備之間的信息傳送。優(yōu)點(diǎn)：控制簡(jiǎn)單，不需要多少硬件支持。缺點(diǎn)：1.CPU和外部設(shè)備只能串行工作。2.CPU在一段時(shí)間內(nèi)只能和一臺(tái)外圍設(shè)備交換數(shù)據(jù)信息。3.無(wú)法發(fā)現(xiàn)和處理由于設(shè)備或其他硬件所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。程序直接控制方式只是用于那些CPU執(zhí)行速度較慢，而且外圍設(shè)備較少的系統(tǒng)。7中斷方式目的：為了減少程序直接控制方式中CPU等待時(shí)間以及提高系統(tǒng)的并行工作速度。步驟缺點(diǎn)：1.中斷次數(shù)較多，會(huì)耗去大量的CPU處理時(shí)間2.中斷次數(shù)的急劇增加造成CPU無(wú)法響應(yīng)中斷和出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象3.如果外圍設(shè)備的速度也非?？欤瑒t可能造成數(shù)據(jù)緩沖寄存器的數(shù)據(jù)由于CPU來(lái)不及取走而丟失。8DMA方式DMA又稱直接存取（directmemoryaccess)方式。其基本思想是在外圍設(shè)備和內(nèi)存之間開(kāi)辟直接的數(shù)據(jù)交換通路。DMA控制器可以用來(lái)代替CPU控制內(nèi)存和設(shè)備之間進(jìn)行成批的數(shù)據(jù)交換。DMA方式的數(shù)據(jù)輸入處理過(guò)程DMA方式與中斷方式的區(qū)別是：1.中斷方式是在數(shù)據(jù)緩沖寄存器滿之后發(fā)中斷請(qǐng)求，而DMA則是在所要求轉(zhuǎn)送的數(shù)據(jù)塊全部結(jié)束時(shí)要求CPU進(jìn)行中斷處理。2.數(shù)據(jù)傳送控制不同9通道控制方式通道是I/O與主存之間的雙向數(shù)據(jù)通路，當(dāng)通道接受CPU的命令后，能獨(dú)立執(zhí)行通道程序，再通過(guò)控制器執(zhí)行I/O操作。DMA方式中數(shù)據(jù)的傳送方向、存放數(shù)據(jù)的內(nèi)存起始地址以及傳送的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度等都由CPU控制通道方式中這些由通道來(lái)控制DMA方式中每臺(tái)設(shè)備至少一個(gè)DMA控制器通道方式中一個(gè)通道控制多臺(tái)設(shè)備于內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。103.5.2緩沖技術(shù)

緩沖技術(shù)是系統(tǒng)在內(nèi)存中開(kāi)辟一個(gè)具有N個(gè)單元的區(qū)域作為緩沖區(qū)目的：1.解決外圍設(shè)備與處理機(jī)速度不匹配的問(wèn)題2.減少中斷的次數(shù)3.解決DMA或通道方式時(shí)的瓶頸問(wèn)題11

緩沖區(qū)的大小可以按照實(shí)際應(yīng)用需要來(lái)確定，其結(jié)構(gòu)可以有多種形式。1.循環(huán)隊(duì)列形式2.單緩沖區(qū)及多緩沖區(qū)形式3.緩沖池結(jié)構(gòu)12

把輸入輸出緩沖區(qū)統(tǒng)一起來(lái)，形成一個(gè)既能用于輸入又能用于輸出的緩沖區(qū)，稱為緩沖池。緩沖池中存在的3中類型的緩沖區(qū)：

輸入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)輸出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)空白緩沖區(qū)

通過(guò)連接指針?lè)謩e形成3個(gè)隊(duì)列：in、out以及em。133.5.3設(shè)備處理程序主要完成的功能1.使處理機(jī)執(zhí)行I/O指令2.當(dāng)I/O操作完成或發(fā)生其他事件時(shí)，I/O設(shè)備向處理機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求，要求處理機(jī)進(jìn)行相應(yīng)處理。141、CPU與通道可以并行執(zhí)行，并能通過(guò)（

）實(shí)現(xiàn)彼此這間的通信。

AI/O指令

B

I/O中斷開(kāi)

C

操作員

DI/O指令和I/O中斷2、作業(yè)執(zhí)行中要不斷啟動(dòng)外部設(shè)備。通常把存儲(chǔ)介質(zhì)上的信息讀入主存或者把主存中的信息傳送到存儲(chǔ)介質(zhì)上的操作稱為（

）操作。A輸入輸出

B

啟動(dòng)外設(shè)

C

訪問(wèn)主存

D作業(yè)執(zhí)行153、既考慮作業(yè)等待時(shí)間，又考慮作業(yè)執(zhí)行的調(diào)度算法是（

）A響應(yīng)比高者優(yōu)先

B先來(lái)先服務(wù)

C優(yōu)先級(jí)調(diào)度

D

短作業(yè)優(yōu)先4、作業(yè)調(diào)度程序從處于（

）狀態(tài)的隊(duì)列中選擇適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)投入運(yùn)行。

A運(yùn)行

B提交