計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)第五章設(shè)備管理

1、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)第五章設(shè)備管理第一節(jié)第一節(jié)輸入輸出系統(tǒng)輸入輸出系統(tǒng) I/O設(shè)備設(shè)備 設(shè)備控制器設(shè)備控制器 I/O通道通道 總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)I/O設(shè)備設(shè)備 I/O設(shè)備的類型設(shè)備的類型 按傳輸速率分類：低速、中速、高速設(shè)備按傳輸速率分類：低速、中速、高速設(shè)備 按信息交換單位分類：塊、字符設(shè)備按信息交換單位分類：塊、字符設(shè)備 按設(shè)備的共享屬性：獨(dú)占、共享、虛擬設(shè)備按設(shè)備的共享屬性：獨(dú)占、共享、虛擬設(shè)備 設(shè)備與控制器之間的接口設(shè)備與控制器之間的接口 接口芯片、接口（電路）板（卡）接口芯片、接口（電路）板（卡） 信號(hào)線：數(shù)據(jù)、控制、狀態(tài)信號(hào)線信號(hào)線：數(shù)據(jù)、控制、狀態(tài)信號(hào)線設(shè)備控制器 基本功能 接收和識(shí)別來(lái)

2、自CPU的各種命令 實(shí)現(xiàn)CPU與設(shè)備控制器、設(shè)備控制器與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換 記錄設(shè)備的狀態(tài)供CPU查詢 識(shí)別所控制的各個(gè)設(shè)備的地址 組成 設(shè)備控制器與處理機(jī)的接口 設(shè)備控制器與設(shè)備的接口 I/O邏輯設(shè)備控制器l地址識(shí)別l數(shù)據(jù)緩沖l差錯(cuò)控制CPU與控制器接口控制器與設(shè)備接口數(shù)據(jù)線 地址線 控制線 數(shù)據(jù)寄存器控制/狀態(tài)寄存器I/O邏輯控制器與設(shè)備接口1控制器與設(shè)備接口n數(shù)據(jù)狀態(tài)控制數(shù)據(jù)狀態(tài)控制I/O通道 通道的引入建立獨(dú)立的I/O操作，進(jìn)一步減輕CPU的負(fù)擔(dān) I/O處理機(jī)處理機(jī) ，通過(guò)執(zhí)行通道程序來(lái)控制I/O操作 與一般處理的區(qū)別 1）指令類型單一，主要局限于與I/O操作相關(guān)的指令 2）通道程序放

3、在內(nèi)存，即與CPU共享內(nèi)存空間。 通道的類型通道的類型 字節(jié)多路通道：多路分時(shí)復(fù)用字節(jié)多路通道：多路分時(shí)復(fù)用一個(gè)主通道，多個(gè)子通道，子通道按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)一個(gè)主通道，多個(gè)子通道，子通道按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法使用主通道，信息按字節(jié)傳輸法使用主通道，信息按字節(jié)傳輸 數(shù)組選擇通道：數(shù)組選擇通道：只有一個(gè)子通道，由某臺(tái)設(shè)備獨(dú)占，只有一個(gè)子通道，由某臺(tái)設(shè)備獨(dú)占，數(shù)據(jù)成組（塊）傳送；數(shù)據(jù)成組（塊）傳送； 數(shù)組多路通道：數(shù)組多路通道：多個(gè)子通道，按數(shù)組方式傳送數(shù)據(jù)多個(gè)子通道，按數(shù)組方式傳送數(shù)據(jù)具有較高的數(shù)據(jù)具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率和通道利用率傳輸速率和通道利用率 “瓶頸瓶頸”問題問題通道資源有限，系統(tǒng)需要同時(shí)啟動(dòng)的設(shè)備可

4、通道資源有限，系統(tǒng)需要同時(shí)啟動(dòng)的設(shè)備可能較多；能較多； 解決方法：增加設(shè)備到主機(jī)間的通路。解決方法：增加設(shè)備到主機(jī)間的通路。I/O通道存儲(chǔ)器通道1通道2控制器1控制器2I/O設(shè)備1I/O設(shè)備2I/O設(shè)備3I/O設(shè)備4CPU總線系統(tǒng)總線系統(tǒng) 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線 連接連接CPU、存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備（接口）等的紐帶；設(shè)備（接口）等的紐帶； 總線的性能評(píng)價(jià)：時(shí)鐘頻率、帶寬、傳輸速率?？偩€的性能評(píng)價(jià)：時(shí)鐘頻率、帶寬、傳輸速率。 ISA和和EISA總線總線 ISA（IndustryStandardArchitecture），），1984年，帶寬：年，帶寬：8位位16位，最高傳輸速率：位，最高傳輸速率

5、：216Mbps，能連接，能連接12臺(tái)設(shè)備。臺(tái)設(shè)備。 EISA（ExtendedISA），），1989年，帶寬：年，帶寬：32位，最高位，最高傳輸速率：傳輸速率：32Mbps，能連接，能連接12臺(tái)設(shè)備。臺(tái)設(shè)備。 局部總線（局部總線（LocalBus） 將多媒體卡、高速將多媒體卡、高速LAN網(wǎng)卡、高性能圖形板等從網(wǎng)卡、高性能圖形板等從ISA總線上卸下總線上卸下來(lái)，在通過(guò)局部總線控制器直接接到來(lái)，在通過(guò)局部總線控制器直接接到CPU總線上，使之與高速總線上，使之與高速CPU總線相匹配。總線相匹配。 VESA（VideoElectronicStandardAssociation），），1991年，年，

6、帶寬：帶寬：32位，最高傳輸速率：位，最高傳輸速率：132Mbps，能連接，能連接24臺(tái)設(shè)備，控臺(tái)設(shè)備，控制器中無(wú)緩沖；制器中無(wú)緩沖； PCI（PeripheralComponentInterface），），1992年和年和1995年，年，V2.1支持帶寬：支持帶寬：64位，最高傳輸速率：位，最高傳輸速率：500Mbps，能支，能支持持10種外設(shè)，有一個(gè)復(fù)雜的管理層，管理層中配有數(shù)據(jù)緩沖。種外設(shè)，有一個(gè)復(fù)雜的管理層，管理層中配有數(shù)據(jù)緩沖。第二節(jié)第二節(jié)輸入輸出控制方式輸入輸出控制方式 程序程序I/O方式方式 中斷驅(qū)動(dòng)中斷驅(qū)動(dòng)I/O方式方式 DMA控制方式控制方式 I/O通道控制方式通道控制方式將

7、CPU從繁忙的I/O操作中解脫出來(lái) 程序程序I/O方式方式 忙忙等待方式等待方式 CPU向控制器發(fā)指令，啟動(dòng)向控制器發(fā)指令，啟動(dòng)I/O設(shè)備，同時(shí)把狀設(shè)備，同時(shí)把狀態(tài)寄存器中的狀態(tài)標(biāo)志置態(tài)寄存器中的狀態(tài)標(biāo)志置1，busy=1； 然后不斷地循環(huán)檢測(cè)狀態(tài)標(biāo)志。然后不斷地循環(huán)檢測(cè)狀態(tài)標(biāo)志。 如果如果busy=1，說(shuō)明，說(shuō)明I/O設(shè)備忙，設(shè)備忙，CPU再進(jìn)行下一輪再進(jìn)行下一輪檢測(cè)；檢測(cè)； 如果如果busy=0，說(shuō)明，說(shuō)明I/O操作結(jié)束，操作結(jié)束，CPU執(zhí)行下一條執(zhí)行下一條指令。指令。中斷驅(qū)動(dòng)中斷驅(qū)動(dòng)I/O方式方式 中斷中斷I/O驅(qū)動(dòng)過(guò)程驅(qū)動(dòng)過(guò)程 啟動(dòng)：由啟動(dòng)：由CPU根據(jù)進(jìn)程的根據(jù)進(jìn)程的I/O請(qǐng)求發(fā)出一

8、條請(qǐng)求發(fā)出一條I/O命令；此后命令；此后CPU繼續(xù)執(zhí)行其它進(jìn)程，即繼續(xù)執(zhí)行其它進(jìn)程，即CPU與外設(shè)并行工作。與外設(shè)并行工作。 I/O設(shè)備完成操作后，由控制器通過(guò)控制線向設(shè)備完成操作后，由控制器通過(guò)控制線向CPU發(fā)送一中斷信發(fā)送一中斷信號(hào)，由號(hào)，由CPU檢查檢查I/O操作是否正確，操作是否正確， 中斷驅(qū)動(dòng)方式帶來(lái)的優(yōu)缺點(diǎn)中斷驅(qū)動(dòng)方式帶來(lái)的優(yōu)缺點(diǎn) 管理靈活、簡(jiǎn)單，系統(tǒng)效率高（管理靈活、簡(jiǎn)單，系統(tǒng)效率高（CPU、I/O設(shè)備）。設(shè)備）。 設(shè)備與設(shè)備與CPU（內(nèi)存）之間的數(shù)據(jù)交換仍以字（節(jié)）為單位。（內(nèi)存）之間的數(shù)據(jù)交換仍以字（節(jié)）為單位。DMA控制方式控制方式 DMA（DirectMemoryAcce

9、ss）引入）引入 在外圍設(shè)備和內(nèi)存之間開辟直接的數(shù)據(jù)交換通路。在該種控制方在外圍設(shè)備和內(nèi)存之間開辟直接的數(shù)據(jù)交換通路。在該種控制方式中，設(shè)備控制器具有更強(qiáng)的功能，在它的控制下，設(shè)備和內(nèi)存式中，設(shè)備控制器具有更強(qiáng)的功能，在它的控制下，設(shè)備和內(nèi)存之間可以成批地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，不用之間可以成批地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，不用CPU的干預(yù)。減輕了的干預(yù)。減輕了CPU的的負(fù)擔(dān)，同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸以塊為單位，提高了數(shù)據(jù)傳送速度。負(fù)擔(dān)，同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸以塊為單位，提高了數(shù)據(jù)傳送速度。 DMA控制器的組成控制器的組成 命令命令/狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器CR 內(nèi)存地址寄存器內(nèi)存地址寄存器MAR 數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器DR 數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)

10、器DC DMA工作過(guò)程（以磁盤數(shù)據(jù)讀入為例）工作過(guò)程（以磁盤數(shù)據(jù)讀入為例） CPU向磁盤控制器發(fā)送一條讀命令到向磁盤控制器發(fā)送一條讀命令到CR中，目中，目標(biāo)起始地址到標(biāo)起始地址到MAR中，數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)到中，數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)到DC中，磁中，磁盤中的源地址到控制器的控制邏輯上；盤中的源地址到控制器的控制邏輯上； 啟動(dòng)啟動(dòng)DMA控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送（竊用總線周期），控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送（竊用總線周期），此后，此后，CPU可以執(zhí)行其它任務(wù)；可以執(zhí)行其它任務(wù)； DMA控制器按照命令每傳送一個(gè)字節(jié)，修改并檢控制器按照命令每傳送一個(gè)字節(jié)，修改并檢查查DC和和MAR中的數(shù)值（分別做中的數(shù)值（分別做-1和和+1操作）；操作

11、）； 若若DC中的值不為中的值不為0，則繼續(xù)傳送下一個(gè)字節(jié)；為，則繼續(xù)傳送下一個(gè)字節(jié)；為0，則發(fā)出一個(gè)中斷請(qǐng)求。，則發(fā)出一個(gè)中斷請(qǐng)求。DMA與中斷控制方式的區(qū)別與中斷控制方式的區(qū)別 中斷控制方式在每個(gè)數(shù)據(jù)傳送完后都發(fā)中斷 DMA是在所要求傳送的一批數(shù)據(jù)都傳送完后才發(fā)中斷I/O通道控制方式通道控制方式 I/O通道控制方式的引入通道控制方式的引入 進(jìn)一步減少進(jìn)一步減少CPU對(duì)對(duì)I/O操作的干預(yù)；操作的干預(yù)； 以多個(gè)數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；以多個(gè)數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送； 一次傳送多組數(shù)據(jù)到多個(gè)不同的內(nèi)存區(qū)域。一次傳送多組數(shù)據(jù)到多個(gè)不同的內(nèi)存區(qū)域。 通道程序通道程序 由一系列通道指令（通道命令）構(gòu)

12、成；由一系列通道指令（通道命令）構(gòu)成； 每條指令都包含：每條指令都包含： 操作碼、內(nèi)存地址、計(jì)數(shù)、通道程序結(jié)束位操作碼、內(nèi)存地址、計(jì)數(shù)、通道程序結(jié)束位P、記錄結(jié)束標(biāo)志、記錄結(jié)束標(biāo)志R操作PR計(jì)數(shù)內(nèi)存地址Write0080813Write001401034Write01605830Write013002000Write002501650Write115002720通道程序?qū)嵗ǖ莱绦驅(qū)嵗谌?jié)第三節(jié)緩沖管理緩沖管理 緩沖的引入緩沖的引入 單緩沖和雙緩沖單緩沖和雙緩沖 循環(huán)緩沖循環(huán)緩沖 緩沖池緩沖池解決CPU和I/O設(shè)備速度不匹配的矛盾 緩沖的引入緩沖的引入 緩和緩和CPU與與I/O設(shè)備間速度不匹

13、配的矛盾設(shè)備間速度不匹配的矛盾 減少對(duì)減少對(duì)CPU的中斷頻率，放寬對(duì)的中斷頻率，放寬對(duì)CPU中斷中斷響應(yīng)時(shí)間的限制響應(yīng)時(shí)間的限制 提高提高CPU與與I/O設(shè)備之間的并行性設(shè)備之間的并行性單緩沖和雙緩沖單緩沖和雙緩沖 單緩沖單緩沖 雙緩沖（生產(chǎn)者雙緩沖（生產(chǎn)者-消費(fèi)者）消費(fèi)者）用戶進(jìn)程用戶進(jìn)程工作區(qū)工作區(qū)緩沖區(qū)緩沖區(qū)I/O設(shè)備設(shè)備輸入輸入傳送傳送用戶進(jìn)程用戶進(jìn)程工作區(qū)工作區(qū)緩沖區(qū)緩沖區(qū)2I/O設(shè)備設(shè)備緩沖區(qū)緩沖區(qū)1循環(huán)緩沖（輸入循環(huán)緩沖（輸入-計(jì)算）計(jì)算） 循環(huán)緩沖的引入循環(huán)緩沖的引入 同步進(jìn)程速度不一致；同步進(jìn)程速度不一致； 雙緩沖無(wú)法完全解決。雙緩沖無(wú)法完全解決。 循環(huán)緩沖的組成循環(huán)緩沖的組

14、成 多個(gè)緩沖區(qū)、多個(gè)指針多個(gè)緩沖區(qū)、多個(gè)指針 循環(huán)緩沖的使用循環(huán)緩沖的使用 GetBuf() ReleaseBuf()RGGGRC空緩沖區(qū)滿緩沖區(qū)工作緩沖區(qū)緩沖池緩沖池 緩沖池的引入緩沖池的引入 把專用循環(huán)緩沖變?yōu)楣镁彌_區(qū)，以提高內(nèi)存利用率。把專用循環(huán)緩沖變?yōu)楣镁彌_區(qū)，以提高內(nèi)存利用率。 緩沖池的組成（每個(gè)隊(duì)列配備兩個(gè)指針）緩沖池的組成（每個(gè)隊(duì)列配備兩個(gè)指針） 空閑緩沖（區(qū)）隊(duì)列空閑緩沖（區(qū)）隊(duì)列emq、F(emq)、L(emq) 輸入緩沖（區(qū)）隊(duì)列輸入緩沖（區(qū)）隊(duì)列inq、F(inq)、L(inq)輸出緩沖（區(qū)）隊(duì)列輸出緩沖（區(qū)）隊(duì)列outq、F(outq)、L(outq) 緩沖區(qū)的四種

15、工作方式緩沖區(qū)的四種工作方式收容輸入：收容輸入設(shè)備的輸入數(shù)據(jù)收容輸入：收容輸入設(shè)備的輸入數(shù)據(jù)提取輸入：提取輸入：計(jì)算進(jìn)程提取緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)使用計(jì)算進(jìn)程提取緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)使用 收容輸出：計(jì)算進(jìn)程輸出結(jié)果數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)收容輸出：計(jì)算進(jìn)程輸出結(jié)果數(shù)據(jù)到緩沖區(qū) 提取輸出：輸出設(shè)備提取緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)提取輸出：輸出設(shè)備提取緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)緩緩 沖沖 池池收容輸入收容輸入 提取輸入提取輸入提取輸出提取輸出 收容輸出收容輸出hinsinsouthout用用戶戶程程序序輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備第四節(jié)第四節(jié)I/O軟件軟件 設(shè)備獨(dú)立性軟件設(shè)備獨(dú)立性軟件 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序一一設(shè)備獨(dú)立性設(shè)備獨(dú)立性 設(shè)備獨(dú)立

16、性的概念（設(shè)備無(wú)關(guān)性）設(shè)備獨(dú)立性的概念（設(shè)備無(wú)關(guān)性） 應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。 帶來(lái)的好處帶來(lái)的好處 設(shè)備分配時(shí)的靈活性設(shè)備分配時(shí)的靈活性 易于實(shí)現(xiàn)易于實(shí)現(xiàn)I/O重定向：可以更換重定向：可以更換I/O操作的設(shè)備而不改程序。操作的設(shè)備而不改程序。 設(shè)備獨(dú)立性軟件設(shè)備獨(dú)立性軟件 位于驅(qū)動(dòng)程序之上，驅(qū)動(dòng)程序與設(shè)備有關(guān)。位于驅(qū)動(dòng)程序之上，驅(qū)動(dòng)程序與設(shè)備有關(guān)。 主要功能：主要功能： 執(zhí)行所有設(shè)備的公有操作：分配與回收、邏輯名到物理設(shè)備的映射、設(shè)執(zhí)行所有設(shè)備的公有操作：分配與回收、邏輯名到物理設(shè)備的映射、設(shè)備的保護(hù)、緩沖管理、差錯(cuò)控制等備的保護(hù)、緩沖管理、差錯(cuò)控

17、制等 向用戶層（或文件層）軟件提供統(tǒng)一接口向用戶層（或文件層）軟件提供統(tǒng)一接口 邏輯設(shè)備名到物理設(shè)備名映射的實(shí)現(xiàn)邏輯設(shè)備名到物理設(shè)備名映射的實(shí)現(xiàn) 邏輯設(shè)備表（邏輯設(shè)備表（LogicalUnitTable） 用于將應(yīng)用程序所使用的邏輯設(shè)備名映射為物理設(shè)備用于將應(yīng)用程序所使用的邏輯設(shè)備名映射為物理設(shè)備名。名。 表項(xiàng)：邏輯設(shè)備名、物理設(shè)備名、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序入口表項(xiàng)：邏輯設(shè)備名、物理設(shè)備名、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序入口地址等地址等 LUT的設(shè)置問題的設(shè)置問題 整個(gè)系統(tǒng)一張整個(gè)系統(tǒng)一張LUT，邏輯設(shè)備名要具有唯一性。，邏輯設(shè)備名要具有唯一性。 為每個(gè)用戶設(shè)置一張為每個(gè)用戶設(shè)置一張LUT，并將該表放入，并將該表放入PC

18、B中；與中；與系統(tǒng)設(shè)備表聯(lián)合作用。系統(tǒng)設(shè)備表聯(lián)合作用。二二設(shè)備處理（驅(qū)動(dòng)）設(shè)備處理（驅(qū)動(dòng)）接收上層軟件發(fā)來(lái)的抽象要求，比如：接收上層軟件發(fā)來(lái)的抽象要求，比如：Read、Write等等命令，再把它們轉(zhuǎn)化為具體要求發(fā)送給設(shè)備控制器，啟動(dòng)設(shè)命令，再把它們轉(zhuǎn)化為具體要求發(fā)送給設(shè)備控制器，啟動(dòng)設(shè)備執(zhí)行；同時(shí)，還負(fù)責(zé)把設(shè)備控制器發(fā)來(lái)的信號(hào)傳送給上層備執(zhí)行；同時(shí)，還負(fù)責(zé)把設(shè)備控制器發(fā)來(lái)的信號(hào)傳送給上層軟件。軟件。 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能和特點(diǎn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能和特點(diǎn) 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的處理過(guò)程設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的處理過(guò)程 中斷處理程序的處理過(guò)程中斷處理程序的處理過(guò)程設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能和特點(diǎn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能和特點(diǎn) 設(shè)備驅(qū)

19、動(dòng)程序的功能設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能 接收由接收由I/O進(jìn)程發(fā)來(lái)的命令和參數(shù)，轉(zhuǎn)換為具體要求；進(jìn)程發(fā)來(lái)的命令和參數(shù)，轉(zhuǎn)換為具體要求； 檢查用戶檢查用戶I/O請(qǐng)求的合法性，了解設(shè)備狀態(tài)，傳遞或設(shè)置參數(shù)；請(qǐng)求的合法性，了解設(shè)備狀態(tài)，傳遞或設(shè)置參數(shù)； 發(fā)出發(fā)出I/O命令，啟動(dòng)設(shè)備，或掛在相應(yīng)的設(shè)備隊(duì)列上；命令，啟動(dòng)設(shè)備，或掛在相應(yīng)的設(shè)備隊(duì)列上； 及時(shí)響應(yīng)由控制器或通道發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求；及時(shí)響應(yīng)由控制器或通道發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求； 對(duì)于設(shè)有通道的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，根據(jù)對(duì)于設(shè)有通道的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，根據(jù)I/O請(qǐng)求自動(dòng)構(gòu)成通道程請(qǐng)求自動(dòng)構(gòu)成通道程序。序。 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的特點(diǎn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的特點(diǎn) 是指在請(qǐng)求是指在請(qǐng)求I/O的進(jìn)程與設(shè)

20、備控制器之間的一的進(jìn)程與設(shè)備控制器之間的一個(gè)通信和轉(zhuǎn)換程序。個(gè)通信和轉(zhuǎn)換程序。 與設(shè)備控制器和與設(shè)備控制器和I/O設(shè)備的硬件特性緊密相關(guān)，設(shè)備的硬件特性緊密相關(guān)，因而對(duì)不同類型的設(shè)備應(yīng)配置不同的驅(qū)動(dòng)程因而對(duì)不同類型的設(shè)備應(yīng)配置不同的驅(qū)動(dòng)程序。序。 與與I/O設(shè)備所采用的設(shè)備所采用的I/O控制方式緊密相關(guān)。控制方式緊密相關(guān)。 其中一部分必須用匯編語(yǔ)言書寫。其中一部分必須用匯編語(yǔ)言書寫。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的處理過(guò)程設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的處理過(guò)程 將抽象要求轉(zhuǎn)化為具體要求將抽象要求轉(zhuǎn)化為具體要求 檢查檢查I/O請(qǐng)求合法性請(qǐng)求合法性 讀出和檢查設(shè)備的狀態(tài)讀出和檢查設(shè)備的狀態(tài) 傳送必要的參數(shù)傳送必要的參數(shù) 工作方式的

21、設(shè)置工作方式的設(shè)置 啟動(dòng)啟動(dòng)I/O設(shè)備設(shè)備第五節(jié)第五節(jié)設(shè)備分配設(shè)備分配 設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素 獨(dú)占設(shè)備的分配程序獨(dú)占設(shè)備的分配程序 SPOOLing技術(shù)技術(shù)設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 設(shè)備控制表設(shè)備控制表DCT 一臺(tái)設(shè)備配置一張?jiān)O(shè)備控制表，用于記錄設(shè)備狀態(tài)；一臺(tái)設(shè)備配置一張?jiān)O(shè)備控制表，用于記錄設(shè)備狀態(tài)； 包含的字段：包含的字段： 設(shè)備類型設(shè)備類型type 設(shè)備標(biāo)識(shí)符設(shè)備標(biāo)識(shí)符deviceid 設(shè)備狀態(tài)：設(shè)備或與其相連的控制器設(shè)備狀態(tài)：設(shè)備或與其相連的控制器/通道忙，狀態(tài)為通道忙，狀態(tài)為“1”； 設(shè)備隊(duì)列隊(duì)首指針：指

22、向等待此設(shè)備的阻塞進(jìn)程隊(duì)列；設(shè)備隊(duì)列隊(duì)首指針：指向等待此設(shè)備的阻塞進(jìn)程隊(duì)列； 與設(shè)備連接的控制器的控制表指針：多條通路則對(duì)應(yīng)多個(gè)指針；與設(shè)備連接的控制器的控制表指針：多條通路則對(duì)應(yīng)多個(gè)指針； 重復(fù)執(zhí)行次數(shù)或時(shí)間：允許通信重試的次數(shù)或延遲時(shí)間。重復(fù)執(zhí)行次數(shù)或時(shí)間：允許通信重試的次數(shù)或延遲時(shí)間。 控制器控制表控制器控制表COCT 表項(xiàng)字段：控制器標(biāo)識(shí)符、控制器狀態(tài)、與控制器相表項(xiàng)字段：控制器標(biāo)識(shí)符、控制器狀態(tài)、與控制器相連的通道表指針、控制器隊(duì)列的隊(duì)首指針、控制器隊(duì)連的通道表指針、控制器隊(duì)列的隊(duì)首指針、控制器隊(duì)列的隊(duì)尾指針。列的隊(duì)尾指針。 通道控制表通道控制表CHCT 表項(xiàng)字段：通道標(biāo)識(shí)符、通道狀

23、態(tài)、與通道連接的控制器表項(xiàng)字段：通道標(biāo)識(shí)符、通道狀態(tài)、與通道連接的控制器表首址、通道隊(duì)列的隊(duì)首指針、通道隊(duì)列的隊(duì)尾指針。表首址、通道隊(duì)列的隊(duì)首指針、通道隊(duì)列的隊(duì)尾指針。 系統(tǒng)設(shè)備表系統(tǒng)設(shè)備表SDT 記錄系統(tǒng)中全部設(shè)備的狀況；記錄系統(tǒng)中全部設(shè)備的狀況； 表項(xiàng)字段：設(shè)備類型、設(shè)備標(biāo)識(shí)符、設(shè)備控制表、設(shè)備驅(qū)表項(xiàng)字段：設(shè)備類型、設(shè)備標(biāo)識(shí)符、設(shè)備控制表、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的入口地址等。動(dòng)程序的入口地址等。設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素 設(shè)備的固有屬性設(shè)備的固有屬性 獨(dú)占設(shè)備獨(dú)占設(shè)備 共享設(shè)備共享設(shè)備 虛擬設(shè)備虛擬設(shè)備 設(shè)備分配算法設(shè)備分配算法 先來(lái)先服務(wù)先來(lái)先服務(wù) 按優(yōu)先級(jí)按優(yōu)先級(jí) 設(shè)備分配中的

24、安全性設(shè)備分配中的安全性 安全分配方式安全分配方式進(jìn)程發(fā)出進(jìn)程發(fā)出I/O請(qǐng)求并得到響應(yīng)后，就進(jìn)入阻塞狀態(tài)，請(qǐng)求并得到響應(yīng)后，就進(jìn)入阻塞狀態(tài)，一直等待一直等待I/O完成。完成。特點(diǎn)：進(jìn)程進(jìn)展緩慢，但不會(huì)產(chǎn)生死鎖特點(diǎn)：進(jìn)程進(jìn)展緩慢，但不會(huì)產(chǎn)生死鎖 不安全分配方式不安全分配方式進(jìn)程在發(fā)出進(jìn)程在發(fā)出I/O請(qǐng)求后繼續(xù)運(yùn)行，需要時(shí)再發(fā)出其請(qǐng)求后繼續(xù)運(yùn)行，需要時(shí)再發(fā)出其它的它的I/O請(qǐng)求，直至申請(qǐng)不到請(qǐng)求，直至申請(qǐng)不到I/O設(shè)備而被迫阻塞。設(shè)備而被迫阻塞。特點(diǎn)：進(jìn)程進(jìn)展迅速，但可能發(fā)生死鎖特點(diǎn)：進(jìn)程進(jìn)展迅速，但可能發(fā)生死鎖方法：設(shè)備分配前，必須進(jìn)行安全性檢查方法：設(shè)備分配前，必須進(jìn)行安全性檢查獨(dú)占設(shè)備的分配

25、程序獨(dú)占設(shè)備的分配程序 基本的設(shè)備分配程序基本的設(shè)備分配程序 分配設(shè)備：按照分配設(shè)備：按照I/O請(qǐng)求的物理設(shè)備名，查找請(qǐng)求的物理設(shè)備名，查找SDTDCT/設(shè)備設(shè)備狀態(tài)字。若忙，阻塞；否則，分析安全性，安全，則分配；否則，狀態(tài)字。若忙，阻塞；否則，分析安全性，安全，則分配；否則，阻塞。阻塞。 分配控制器：再查分配控制器：再查DCTCOCT/狀態(tài)字，控制器忙？阻塞；否狀態(tài)字，控制器忙？阻塞；否則，分配該控制器給進(jìn)程。則，分配該控制器給進(jìn)程。 分配通道：再查分配通道：再查COCTCHCT/狀態(tài)字，通道忙？阻塞；否則，狀態(tài)字，通道忙？阻塞；否則，分配通道給進(jìn)程。分配通道給進(jìn)程。以上三者分配均成功，才算

26、設(shè)備分配成功。以上三者分配均成功，才算設(shè)備分配成功。 設(shè)備分配程序的改進(jìn)設(shè)備分配程序的改進(jìn)原因：以物理設(shè)備名提出原因：以物理設(shè)備名提出I/O請(qǐng)求，單通路的請(qǐng)求，單通路的I/O結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生“瓶頸瓶頸”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 增加設(shè)備的獨(dú)立性：使用邏輯設(shè)備名請(qǐng)求增加設(shè)備的獨(dú)立性：使用邏輯設(shè)備名請(qǐng)求I/O，依次查同類設(shè)備的依次查同類設(shè)備的DCT，僅當(dāng)該類設(shè)備都忙時(shí)，僅當(dāng)該類設(shè)備都忙時(shí)，才把進(jìn)程掛在該類設(shè)備的等待隊(duì)列上；如果有設(shè)才把進(jìn)程掛在該類設(shè)備的等待隊(duì)列上；如果有設(shè)備可用，繼續(xù)分析安全性備可用，繼續(xù)分析安全性 考慮多通路情況：得到設(shè)備后，依次檢查與此設(shè)考慮多通路情況：得到設(shè)備后，依次檢查與此

27、設(shè)備相連的各個(gè)控制器，直到找到一個(gè)可用的為止；備相連的各個(gè)控制器，直到找到一個(gè)可用的為止；然后，依次檢查與此控制器相連的各個(gè)通道，直然后，依次檢查與此控制器相連的各個(gè)通道，直到確定一個(gè)可用的通道位置；否則，需要阻塞進(jìn)到確定一個(gè)可用的通道位置；否則，需要阻塞進(jìn)程。程。SPOOLing技術(shù)技術(shù) 什么是什么是SPOOLing 即聯(lián)機(jī)情況下的同時(shí)外圍操作，稱為即聯(lián)機(jī)情況下的同時(shí)外圍操作，稱為“假脫機(jī)假脫機(jī)操作操作”，“后臺(tái)后臺(tái)”工作方式。工作方式。（SimultaneausPeriphernalOperatingOn-Line） 利用利用SPOOLing技術(shù)技術(shù)，可將一臺(tái)物理，可將一臺(tái)物理I/O設(shè)備設(shè)

28、備虛擬為多臺(tái)邏輯設(shè)備，從而允許多個(gè)用戶共享虛擬為多臺(tái)邏輯設(shè)備，從而允許多個(gè)用戶共享使用一臺(tái)物理設(shè)備；即利用高速的共享設(shè)備使用一臺(tái)物理設(shè)備；即利用高速的共享設(shè)備（磁盤）實(shí)現(xiàn)低速獨(dú)占設(shè)備的共享使用的技術(shù)。（磁盤）實(shí)現(xiàn)低速獨(dú)占設(shè)備的共享使用的技術(shù)。 SPOOLing系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 輸入井和輸出井輸入井和輸出井輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū) 輸入進(jìn)程輸入進(jìn)程Spi和輸出進(jìn)程和輸出進(jìn)程Spo：SPOOLing系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成輸入進(jìn)程輸入進(jìn)程SPi輸出進(jìn)程輸出進(jìn)程SPo輸入緩沖區(qū)輸入緩沖區(qū)Bi輸出緩沖區(qū)輸出緩沖區(qū)Bo輸入輸入設(shè)備設(shè)備輸出輸出設(shè)備設(shè)備磁盤磁盤輸入井輸入井輸出井輸出井

29、共享打印機(jī)共享打印機(jī) SPOOLing系統(tǒng)接收到用戶進(jìn)程的打印輸出請(qǐng)系統(tǒng)接收到用戶進(jìn)程的打印輸出請(qǐng)求后：求后： 由輸出進(jìn)程在輸出井中為之申請(qǐng)一個(gè)空閑磁盤由輸出進(jìn)程在輸出井中為之申請(qǐng)一個(gè)空閑磁盤塊區(qū)，并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中；塊區(qū)，并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中； 輸出進(jìn)程再為用戶進(jìn)程申請(qǐng)一張空白的用戶請(qǐng)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，再求打印表，并將用戶的打印要求填入其中，再將該表掛到請(qǐng)求打印隊(duì)列上。將該表掛到請(qǐng)求打印隊(duì)列上。 當(dāng)打印機(jī)空閑時(shí)，輸出進(jìn)程將從請(qǐng)求打印隊(duì)列當(dāng)打印機(jī)空閑時(shí)，輸出進(jìn)程將從請(qǐng)求打印隊(duì)列的隊(duì)首取出一張請(qǐng)求打印表，再?gòu)妮敵鼍褦?shù)的隊(duì)首取

30、出一張請(qǐng)求打印表，再?gòu)妮敵鼍褦?shù)據(jù)送到內(nèi)存緩沖區(qū)，啟動(dòng)打印機(jī)打印輸據(jù)送到內(nèi)存緩沖區(qū)，啟動(dòng)打印機(jī)打印輸出，出， SPOOLing系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)提高了提高了I/O的速度，緩和了的速度，緩和了CPU與與I/O設(shè)的設(shè)的速度矛盾；速度矛盾；將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備：利用高速共享將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備：利用高速共享設(shè)備；設(shè)備；實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能：用戶都感到獨(dú)占了實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能：用戶都感到獨(dú)占了一臺(tái)設(shè)備。一臺(tái)設(shè)備。第六節(jié)第六節(jié)磁盤存儲(chǔ)管理磁盤存儲(chǔ)管理 磁盤性能簡(jiǎn)述磁盤性能簡(jiǎn)述 磁盤調(diào)度磁盤調(diào)度 磁盤高速緩存磁盤高速緩存 提高磁盤提高磁盤I/O速度的其它方法速度的其它方法 廉價(jià)磁盤冗余陣列廉價(jià)磁盤

31、冗余陣列磁盤性能簡(jiǎn)述 數(shù)據(jù)的組織和格式 盤片和盤面，磁道（磁頭），扇區(qū) 格式化：標(biāo)識(shí)符字段、數(shù)據(jù)字段 磁盤的類型 固定頭磁盤 移動(dòng)頭磁盤 磁盤的類型磁盤的類型1）固定頭磁盤 每條磁道上有一個(gè)讀/寫頭，所有的磁頭被裝在一剛性磁臂中。2） 移動(dòng)頭磁盤 每個(gè)盤面配一個(gè)磁頭，也裝在磁臂上。為了能訪問所有磁道，必須能夠移動(dòng)進(jìn)行尋道。 磁盤訪問時(shí)間磁盤訪問時(shí)間 尋道時(shí)間尋道時(shí)間Ts 把磁臂（磁頭）移動(dòng)到指定磁道上所經(jīng)歷的時(shí)間，包把磁臂（磁頭）移動(dòng)到指定磁道上所經(jīng)歷的時(shí)間，包含啟動(dòng)磁臂和磁頭移動(dòng)含啟動(dòng)磁臂和磁頭移動(dòng)n條磁道所花費(fèi)的時(shí)間。條磁道所花費(fèi)的時(shí)間。 旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間T 指定扇區(qū)移動(dòng)到磁頭下面

32、所經(jīng)歷的時(shí)間。與盤面的旋指定扇區(qū)移動(dòng)到磁頭下面所經(jīng)歷的時(shí)間。與盤面的旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)。轉(zhuǎn)速度有關(guān)。 5400轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)-5.55ms；7200轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)4.16ms 傳輸時(shí)間傳輸時(shí)間Tt 把數(shù)據(jù)從磁盤讀出或向磁盤寫入數(shù)據(jù)所經(jīng)歷的時(shí)間。把數(shù)據(jù)從磁盤讀出或向磁盤寫入數(shù)據(jù)所經(jīng)歷的時(shí)間。與旋轉(zhuǎn)速度和一次讀寫的數(shù)據(jù)量有關(guān)。與旋轉(zhuǎn)速度和一次讀寫的數(shù)據(jù)量有關(guān)。磁盤調(diào)度磁盤調(diào)度 先來(lái)先服務(wù)先來(lái)先服務(wù)FCFS 最短尋道時(shí)間優(yōu)先最短尋道時(shí)間優(yōu)先SSTF 掃描（掃描（Scan）算法）算法 循環(huán)掃描（循環(huán)掃描（CScan）算法）算法 *N-Step-Scan和和FSCAN算法算法先來(lái)先服務(wù)先來(lái)先服務(wù)FCFS 根據(jù)進(jìn)程請(qǐng)求訪問磁盤的先

33、后次序進(jìn)行調(diào)根據(jù)進(jìn)程請(qǐng)求訪問磁盤的先后次序進(jìn)行調(diào)度。度。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 公平、簡(jiǎn)單；公平、簡(jiǎn)單； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 未對(duì)尋道次序進(jìn)行優(yōu)化，平均尋道時(shí)間可能較未對(duì)尋道次序進(jìn)行優(yōu)化，平均尋道時(shí)間可能較長(zhǎng)，僅適用于磁盤請(qǐng)求較少的場(chǎng)合。長(zhǎng)，僅適用于磁盤請(qǐng)求較少的場(chǎng)合。最短尋道時(shí)間優(yōu)先（最短尋道時(shí)間優(yōu)先（SSTF） 選擇要求訪問的磁道與當(dāng)前磁頭所在的磁選擇要求訪問的磁道與當(dāng)前磁頭所在的磁道距離最近的進(jìn)程（磁盤請(qǐng)求），使每次道距離最近的進(jìn)程（磁盤請(qǐng)求），使每次的尋道時(shí)間最短。的尋道時(shí)間最短。 該算法不能保證平均尋道時(shí)間最短。該算法不能保證平均尋道時(shí)間最短。 可能導(dǎo)致可能導(dǎo)致“饑餓饑餓”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。掃描（掃描（

34、Scan）算法）算法 磁頭每次只作單方向移動(dòng)，直到到達(dá)邊緣磁頭每次只作單方向移動(dòng)，直到到達(dá)邊緣磁道為止，然后再作反向移動(dòng)。磁道為止，然后再作反向移動(dòng)。 下一次待訪問的磁道只能在此頭移動(dòng)的前下一次待訪問的磁道只能在此頭移動(dòng)的前方，且選擇磁頭移動(dòng)距離最近的一個(gè)磁盤方，且選擇磁頭移動(dòng)距離最近的一個(gè)磁盤請(qǐng)求響應(yīng)。請(qǐng)求響應(yīng)。 又稱為又稱為“電梯調(diào)度算法電梯調(diào)度算法”。 消除了饑餓現(xiàn)象。消除了饑餓現(xiàn)象。循環(huán)掃描（循環(huán)掃描（CScan）算法）算法 磁頭只作由內(nèi)向外的單方向掃描，到達(dá)外磁頭只作由內(nèi)向外的單方向掃描，到達(dá)外邊緣后，則返回最內(nèi)側(cè)的磁道重新進(jìn)行下邊緣后，則返回最內(nèi)側(cè)的磁道重新進(jìn)行下一輪掃描。一輪掃描

35、。 改進(jìn)了對(duì)于邊緣區(qū)磁道訪問的不公平。改進(jìn)了對(duì)于邊緣區(qū)磁道訪問的不公平。N-Step-Scan和和FSCAN算法算法 “磁臂粘著磁臂粘著”現(xiàn)象：一個(gè)或幾個(gè)進(jìn)程對(duì)某現(xiàn)象：一個(gè)或幾個(gè)進(jìn)程對(duì)某一磁道有較高的訪問頻率時(shí)，造成磁頭的一磁道有較高的訪問頻率時(shí)，造成磁頭的“不移動(dòng)不移動(dòng)”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 N步掃描：把磁盤訪問請(qǐng)求排成長(zhǎng)度為步掃描：把磁盤訪問請(qǐng)求排成長(zhǎng)度為N的的多個(gè)隊(duì)列。系統(tǒng)在處理完一個(gè)磁盤請(qǐng)求隊(duì)多個(gè)隊(duì)列。系統(tǒng)在處理完一個(gè)磁盤請(qǐng)求隊(duì)列的工作后，再響應(yīng)其它隊(duì)列的請(qǐng)求。列的工作后，再響應(yīng)其它隊(duì)列的請(qǐng)求。 FSCAN算法：對(duì)算法：對(duì)N步掃描的簡(jiǎn)化。只排兩步掃描的簡(jiǎn)化。只排兩個(gè)隊(duì)列：當(dāng)前隊(duì)列、等待隊(duì)列。個(gè)

36、隊(duì)列：當(dāng)前隊(duì)列、等待隊(duì)列。磁盤高速緩存磁盤高速緩存 磁盤高速緩存（磁盤高速緩存（DiskCache）的形式）的形式 數(shù)據(jù)交付方式數(shù)據(jù)交付方式 磁盤緩存置換算法磁盤緩存置換算法 周期性地寫回磁盤周期性地寫回磁盤磁盤高速緩存的形式磁盤高速緩存的形式 DiskCache： 并非通常意義上的高速緩存，而是利用內(nèi)存中并非通常意義上的高速緩存，而是利用內(nèi)存中的空閑空間，暫存從磁盤中讀出的一系列盤塊的空閑空間，暫存從磁盤中讀出的一系列盤塊中的信息。邏輯上屬于磁盤，物理上駐留內(nèi)存中的信息。邏輯上屬于磁盤，物理上駐留內(nèi)存的磁盤數(shù)據(jù)塊區(qū)。的磁盤數(shù)據(jù)塊區(qū)。 兩種形式：兩種形式： 固定大小的磁盤高速緩存，不受應(yīng)用程序

37、多少固定大小的磁盤高速緩存，不受應(yīng)用程序多少影響。影響。 可變大小的磁盤高速緩存可變大小的磁盤高速緩存“緩沖池緩沖池”形式形式數(shù)據(jù)交付方式數(shù)據(jù)交付方式 DataDelivery：將磁盤高速緩存中的數(shù)據(jù)：將磁盤高速緩存中的數(shù)據(jù)傳送給請(qǐng)求者進(jìn)程。傳送給請(qǐng)求者進(jìn)程。 兩種方式：兩種方式： 數(shù)據(jù)交付：將數(shù)據(jù)傳送給請(qǐng)求者進(jìn)程的內(nèi)存工數(shù)據(jù)交付：將數(shù)據(jù)傳送給請(qǐng)求者進(jìn)程的內(nèi)存工作區(qū)中；作區(qū)中； 指針交付：只將高速緩存中相應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)的首址指針交付：只將高速緩存中相應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)的首址指針交付給請(qǐng)求者進(jìn)程；指針交付給請(qǐng)求者進(jìn)程；磁盤緩存置換算法磁盤緩存置換算法 也稱為也稱為“訪問頻率替換算法訪問頻率替換算法” 要考慮的問

38、題：訪問頻率、可預(yù)見性、數(shù)據(jù)的要考慮的問題：訪問頻率、可預(yù)見性、數(shù)據(jù)的一致性一致性 較常用的算法：較常用的算法： 最近最久未使用最近最久未使用LRU 最近未使用最近未使用NRU（Clock） 最少使用最少使用LFU周期性地寫回磁盤周期性地寫回磁盤 后臺(tái)專用程序，如：后臺(tái)專用程序，如：UNIX中的中的SYNC 間隔一定時(shí)間，強(qiáng)制性地把所有緩存中的間隔一定時(shí)間，強(qiáng)制性地把所有緩存中的已修改的盤塊數(shù)據(jù)寫回磁盤。已修改的盤塊數(shù)據(jù)寫回磁盤。定期自動(dòng)保存定期自動(dòng)保存提高磁盤I/O速度的其它方法 提前讀（Read-Ahead） 延遲寫 優(yōu)化物理塊的分布 虛擬盤廉價(jià)磁盤冗余陣列Redundant Array

39、of Inexpensive Disk 并行交叉存取 RAID的分級(jí) RAID的優(yōu)點(diǎn) 編寫程序，模擬編寫程序，模擬FIFO（LRU、OPT）算法，完成虛算法，完成虛擬存儲(chǔ)管理的頁(yè)面淘汰過(guò)程。擬存儲(chǔ)管理的頁(yè)面淘汰過(guò)程。 要求：從鍵盤上輸入允許進(jìn)程占有的頁(yè)架數(shù)及一個(gè)訪問串，要求：從鍵盤上輸入允許進(jìn)程占有的頁(yè)架數(shù)及一個(gè)訪問串，輸出淘汰過(guò)程，給出依次被淘汰的頁(yè)及共發(fā)生的缺頁(yè)次數(shù)。輸出淘汰過(guò)程，給出依次被淘汰的頁(yè)及共發(fā)生的缺頁(yè)次數(shù)。 例如：從鍵盤上輸入允許進(jìn)程占有的頁(yè)架數(shù)為：例如：從鍵盤上輸入允許進(jìn)程占有的頁(yè)架數(shù)為：3從鍵盤上輸入一個(gè)訪問串為：從鍵盤上輸入一個(gè)訪問串為：7012030423032120170輸出：輸出：FIFO共共14次缺頁(yè)次缺頁(yè)依次被淘汰的頁(yè)：依次被淘汰的頁(yè)：7,0,1,2,3,0,4,2,3,0,1上機(jī)練習(xí)三上機(jī)練習(xí)三習(xí)題五1 DMA控制方式與通道控制方式有什么不同？在在DMA控制方式中，控制方式中，DMA控制器控制設(shè)備和主存之間成批控制器控制設(shè)備和主存之間成批地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而不用地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而不用CPU干預(yù)。這樣既大大減輕了干預(yù)。這樣既大大減輕了CPU的的負(fù)擔(dān)，也使負(fù)擔(dān)，也使I/O數(shù)據(jù)傳送速度大大提高。這種