《操作系统》ppt课件讲义.pptVIP

商务 图标元素 2.双缓冲 　　　解决两台外设、打印机和终端之间的并行操作问题的办法是设置双缓冲。 处理机 设备１ 缓冲 缓冲 设备２ 3.多缓冲 　　把多个缓冲区连接起来组成两部分，一部分专门用于输入，另一部分专门用于输出的缓冲结构。 4.缓冲池 　　把多个缓冲区连接起来统一管理，既可用于输入又可用于输出的缓冲结构。 9.5 设 备 分 配 进程首先向设备管理程序提出资源申请； 由设备分配程序根据相应的分配算法为进程分配资源。 9.5.1 设备分配用数据结构 1. 设备控制表DCT (Device Control Table) 　　设备控制表DCT反映设备的特性、设备和I/O控制器的连接情况。 　　系统中每个设备一张DCT。 DCT包括以下内容: (1) 设备标识符，用来区别不同设备。 (2) 设备类型，反映设备的特性，例如是终端设备、块设备或字符设备等。 (3) 设备地址或设备号，每个设备都有相应的地址或设备号。 (4) 设备状态，指设备是处理工作还是　　空闲中。 (5) 等待队列指针，等待使用该设备的进程组成等待队列，其队首和队尾指针存放在DCT中。 (6) I/O控制器指针，该指针指向该设备相连接的I/O控制器。 2. 系统设备表SDT(System Device Table) 　系统设备表SDT整个系统一张， 记录已被连接到系统中的所有物理设备的情况，为每个物理设备设一表项。 SDT的每个表项包括的内容有: (1) DCT指针，该指针指向有关设备的设备控制表。 (2) 正在使用设备的进程标识。 (3) 设备类型和设备标识符。 SDT的主要意义在于反映系统中设备资源的状态，即系统中有多少设备，有多少是空闲的，而又有多少已分配给了哪些进程。 3. 控制器表COCT (COntroler Control Table) 　COCT每个控制器一张 反映I/O控制器的使用状态以及和通道的连接情况等(在DMA方式时，该项是没有的)。 4. 通道控制表CHCT (CHannel Control Table) 每个通道一张。 CHCT包括通道标识符、通道忙/闲标识、等待获得该通道的进程等待队列的队首指针与队尾指针等。 一个进程只有获得了通道、控制器和所需设备三者之后，才具备了进行I/O操作的物理条件。 设备标识 类型 状态 DCT指针 空闲 标识 类型 状态 等待指针 指针 标识 忙闲 等待队列 系统设备表SDT 设备控制表DCT 标识 忙闲 等待队列 指针 通道控制表CHCT 控制器表COCT ９.5.2 设备分配的原则 1. 设备分配原则 　　总原则是既要充分发挥设备的使用效率，尽可能的让设备忙，但又要避免由于不合理的分配方法造成进程死锁。 两种分配方式，静态分配和动态分配。 静态分配方式在用户作业开始执行之前，由系统一次分配该作业所要求的全部设备、控制器和通道。 分配后，这些设备、控制器和通道就一直为该作业所占用，直到该作业被撤消。 特点： 　　　静态分配方式不会出现死锁，但设备的使用效率低。 　　　静态分配方式并不符合设备分配的总原则。 动态分配在进程执行过程中根据执行需要进行。 　　　当进程需要设备时，通过系统调用命令向系统提出设备请求，由系统给进程分配所需要的设备、I/O控制器和通道，一旦用完之后，便立即释放。 特点： 　　　动态分配方式有利于提高设备的利用率，但如果分配算法使用不当，则有可能造成进程死锁。 2. 设备分配策略 (1) 先请求先分配 　　多个进程提出I/O请求时，系统按提出I/O请求的先后顺序，将进程发出的I/O请求命令排成队列，其队首指向被请求设备的DCT。 (2) 优先级高者先分配 　　按进程的优先级高低，优先满足高优先级进程的I/O请求。 　　具有相同优先级的进程，则按先请求先分配策略分配。 　　　优先级高者先分配策略把请求某设备的I/O请求命令按进程的优先级组成队列，当该设备空闲时，系统从I/O请求队列队首取下一个具有最高优先级进程发来的I/O请求命令，并将设备分配给发出该命令的进程。 9.5.3 设备分配算法 根据设备分配策略和原则，使用系统提供的SDT、DCT、COCT及CHCT等数据结构,当某个进程提出I/O设备请求之后，就可进行设备分配。 本 章 小 结 设备管理的主要任务是控制设备和CPU之间进行I/O操作。 设备管理是操作系统中最复杂、最具有多样性的部分。 设备的分类 设备和CPU之间的数据传送的控制方式 中断 缓冲技术 设备分配原则和算法 常用的设备和CPU之间数据传送控制方式有4种： 程序直接控制方式 中断控制方式 DMA方式 通道方式　　　　　　　返回 中断及其处理是设备管理中的一个重要部分