计算机操作系统(第九章)剖析.ppt

9.6.2 设备驱动程序 1．设备驱动程序的功能 （1）实现逻辑设备到物理设备的转换。 （2）发出I/O命令，启动相应的I/O设备，完成相应的I/O操作。 2．设备驱动程序的处理过程 不同的设备有不同的设备驱动程序，但设备驱动程序大都可分为两部分，除有能驱动I/O设备工作的驱动程序外，还有设备中断处理I/O完成后的工作程序。 9.6.3 中断处理程序的处理过程 中断处理程序的处理过程如下： 1．唤醒被阻塞的驱动程序进程 2．保护被中断进程的现场 3．分析中断原因、转入相应的设备中断处理程序 4．进行中断处理 5．恢复被中断进程的现场 9.7设备驱动程序 对移动臂磁盘,执行输入输出操作时必须确定信息在磁盘上的物理位置。任何一个对磁盘的访问请求，应给出访问磁盘的存储空间地址:柱面号、磁头号、扇区号。 活动盘执行一次I/O所花时间 　　寻找时间--磁头在移动臂带动下移动到指定柱面所需时间。 　　延迟时间--指定扇区旋转到磁头位置所需时间。 　　传送时间--由磁头把扇区中信息读到主存储器或把主存储器中信息写到扇区中所需的时间。 9.8 虚拟设备 9.8.1 问题的提出 9.8.2 SPOOLING的设计和实现 9.8.3 SPOOLING应用例子 9.8.1问题的提出 静态分配方式是不利于提高系统效率 采用脱机外围设备操作 联机同时外围设备操作(又称作假脱机操作) 9.8.2 斯普林系统的设计和实现(1) “井”是用作缓冲的存储区域，采用井的技术能调节供求之间的矛盾，消除人工干预带来的损失。 “预输入程序” “缓输出程序” “井管理程序” 预输入程序 作业1信息 … 作业n信息 输入井 作业1结果 … 作业n结果 输出井 缓输出程序 井管理 程序 运行作业 输入设备 输出设备 作业调度程序 斯普林系统的设计和实现(2) SPOOLING组成和结构 斯普林系统的设计和实现(3)输入井中作业状态 ? 输入状态： ? 收容收态： ? 执行状态： ? 完成状态： 斯普林系统的设计和实现(4)SPOOLING数据结构 作业表：登记进入系统的所有作业的作业名、状态、预输入表位置等信息。 预输入表：每个用户作业有一张用来登记该作业的各个文件的情况，包括设备类、信息长度及存放位置等。 缓输出表：每个用户作业拥有一张包括作业名、作业状态、文件名、设备类、数据起始位置、数据当前位置等。 斯普林系统的设计和实现(5)井文件空间的管理(1) 第一种是连接方式，输入的信息被组织成连接文件，这种方式的优点是数据信息可以不连续存放，文件空间利用率高。 斯普林系统的设计和实现(6)井文件空间的管理(2) 第二种是计算方式，假定磁盘井文件空间，每个磁道存放100个80字节记录，每张卡片为80个字节，若每个柱面有20个磁道，则一个柱面可存放2000张卡片信息。第n张卡片信息被存放在： 磁道号＝卡片号n /100 记录号＝（卡片号n）mod100 用卡片号n除以100的整数和余数部分分别为其存放的磁道号和记录号。 斯普林系统的设计和实现(7)Spooling应用例子 (1)打印机spooling守护进程 (2)网络通信spooling守护进程 9.5.3 虚拟设备的分配与假脱机技术 1．虚拟设备的分配 2．假脱机技术 3．假脱机系统的组成 4．假脱机系统的特点 1．虚拟设备的分配 所谓虚拟设备是指代替独享设备的那部分存储空间及有关的控制结构。对虚拟设备采用的是虚拟分配，其过程是：当进程中请求独享设备时，系统将共享设备的一部分存储空间分配给它。进程与设备交换信息时，系统把要交换的信息存放在这部分存储空间，在适当的时候对信息作相应的处理。如打印时，把要打印的信息送到某个存储空间中，在打印机空闲时将存储空间上的信息送到打印机上打印出来。 2．假脱机技术 通过共享设备来模拟独享设备所采用的操作是假脱机操作，即在联机情况下外部设备设备同时操作。所使用的假脱机技术称之为假脱机技术。 3．假脱机系统的组成 输入井和输出井 输入缓冲区和输出缓冲区 输入进程和输出进程 图9.6 假脱机系统的组成 4．假脱机系统的特点 （1）提高了I/O速度。从对低速I/O设备进行的I/O操作变为对输入井或输出井的操作，如同脱机操作一样，提高了I/O速度，缓和了CPU与低速I/O设备速度不匹配的矛盾。 （2）设备并没有分配给任何进程。在输入井或输出井中，分配给进程的是一存储区和建立一张I/O请求表。 （3）实现了虚拟设备功能。多个进程同时使用一独享设备