大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 第3章

1、第3章操作系統(tǒng)基礎(chǔ)3.1 操作系統(tǒng)概述3.2 操作系統(tǒng)的功能模塊 3.3 典型操作系統(tǒng)概述3.1 操作系統(tǒng)概述3.1.1 什么是操作系統(tǒng)3.1.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程 3.1.3 操作系統(tǒng)的基本特性 3.1.4 操作系統(tǒng)的基本功能3.1.1 什么是操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)(Operating System，OS)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)系統(tǒng)軟件，它們管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件及軟件資源，為用戶提供一個(gè)功能強(qiáng)大、使用方便和可擴(kuò)展的工作環(huán)境。它是配置在計(jì)算機(jī)硬件上的第一層軟件，是對硬件功能的擴(kuò)充。操作系統(tǒng)在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中具有極其重要的特殊地位，它不僅是硬件與其他軟件系統(tǒng)的接口，也是用戶和計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行“交

2、流”的界面 3.1.1 什么是操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件、軟件和用戶的關(guān)系3.1.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程 手工操作階段單道批處理系統(tǒng) 多道批處理系統(tǒng) 分時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)系統(tǒng) 通用操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展3.1.3 操作系統(tǒng)的基本特性 并發(fā)性:在多道程序環(huán)境下，并發(fā)性是指在一段時(shí)間內(nèi)，計(jì)算機(jī)中有多個(gè)程序在同時(shí)運(yùn)行。共享性:是指多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的程序可以共享系統(tǒng)中的資源。 虛擬性:是指通過虛擬技術(shù)把一個(gè)物理實(shí)體變?yōu)槎鄠€(gè)邏輯上的對應(yīng)物。物理實(shí)體是實(shí)際存在的，而邏輯上的對應(yīng)物是虛的，是用戶感覺上的東西。通過虛擬技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)虛擬處理器、虛擬內(nèi)存、虛擬外部設(shè)備等。異步性:程序執(zhí)行順序、完成時(shí)間等都是不可預(yù)知的。

3、 3.1.4 操作系統(tǒng)的基本功能現(xiàn)代操作系統(tǒng)功能示意圖操作系統(tǒng)用戶接口處理器管理存儲(chǔ)器管理設(shè)備管理文件管理3.2 操作系統(tǒng)的功能模塊 3.2.1 進(jìn)程及處理器管理 3.2.2 存儲(chǔ)器管理 3.2.3 文件管理 3.2.4 設(shè)備管理 3.2. 用戶管理 3.2.1 進(jìn)程及處理器管理1. 進(jìn)程概念 進(jìn)程是執(zhí)行起來的程序，是系統(tǒng)進(jìn)行資源調(diào)度和分配的一個(gè)獨(dú)立單位 2.進(jìn)程的基本特性： 動(dòng)態(tài)性。 并發(fā)性。 獨(dú)立性。 異步性。 結(jié)構(gòu)特征。 制約性。進(jìn)程控制塊進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊(Process Control Block，PCB)三部分組成。程序是用于描述進(jìn)程所要完成的功能。數(shù)據(jù)是進(jìn)程執(zhí)行時(shí)的操作

4、對象。進(jìn)程控制塊PCB包含了有關(guān)進(jìn)程的描述信息、控制信息以及資源信息量。PCB是進(jìn)程的標(biāo)志。是進(jìn)程動(dòng)態(tài)特性變化的集中反映。操作系統(tǒng)就是通過PCB實(shí)現(xiàn)對進(jìn)程的控制和管理。PCB存于系統(tǒng)空間，只有操作系統(tǒng)能夠?qū)ζ浯嫒。脩舫绦蚴遣荒茉L問的，實(shí)際上用戶甚至感覺不到PCB的存在。進(jìn)程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換 在任何時(shí)刻，任何進(jìn)程都處于以下三種基本狀態(tài)之一。 就緒狀態(tài)。進(jìn)程已經(jīng)獲得除CPU之外的其他資源，只要再獲得CPU，就立即執(zhí)行的狀態(tài)。在多道程序環(huán)境下，可能有多個(gè)處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程，通常將它們排成一隊(duì)，稱為就緒隊(duì)列。 執(zhí)行狀態(tài)。進(jìn)程獲得了需要的所有資源正在處理機(jī)上執(zhí)行的狀態(tài)。對單CPU系統(tǒng)中，任一時(shí)刻處于執(zhí)行

5、狀態(tài)的進(jìn)程只能有一個(gè)，對多處理機(jī)系統(tǒng)來說，則可能有多個(gè)進(jìn)程處于執(zhí)行狀態(tài)。 阻塞狀態(tài)，也稱為等待狀態(tài)。阻塞狀態(tài)是指正在執(zhí)行的進(jìn)程由于發(fā)生某事件而暫時(shí)無法繼續(xù)執(zhí)行的狀態(tài)。處于等待狀態(tài)的進(jìn)程也可能有多個(gè)，組成等待隊(duì)列。進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖就緒等待運(yùn)行調(diào)度I/O完成I/O等待時(shí)間片到進(jìn)程與程序 程序是進(jìn)程的軀體，是進(jìn)程的組成部分，一個(gè)進(jìn)程存在的目的就是執(zhí)行其所對應(yīng)的程序，沒有程序，進(jìn)程就失去了其存在的意義。但進(jìn)程與程序不一一對應(yīng)。一個(gè)程序可以多次執(zhí)行，可以產(chǎn)生多個(gè)不同的進(jìn)程。一個(gè)進(jìn)程也可以對應(yīng)多個(gè)程序。程序是靜態(tài)的，它描述的是靜態(tài)的指令集合及相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，程序可以脫離機(jī)器長期保存，即使不執(zhí)行的程序也是

6、存在的，所以程序是無生命的。而進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的，它描述程序執(zhí)行起來的動(dòng)態(tài)行為，所以進(jìn)程有生存期，有創(chuàng)建后存在、撤銷后消亡的特性。程序不具有并發(fā)性，不占用CPU、存儲(chǔ)器及輸入輸出設(shè)備等系統(tǒng)資源，所以不會(huì)受到其他程序的制約和影響。而進(jìn)程具有并發(fā)性，在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，由于需要使用系統(tǒng)資源，受到其他進(jìn)程的制約和影響。進(jìn)程控制進(jìn)程從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)都是在操作系統(tǒng)的控制下進(jìn)行。這種控制通過原語來實(shí)現(xiàn)。所謂原語是機(jī)器指令的延伸，它是由若干條機(jī)器指令構(gòu)成的用于完成特定功能的一段程序。為了保證操作的正確性，規(guī)定在一個(gè)原語執(zhí)行期間不許插入任何其他操作。用于進(jìn)程控制的原語主要有創(chuàng)建原語、撤銷原語、等待原語和喚醒原語

7、等。 創(chuàng)建原語。一般在操作系統(tǒng)中，都采用樹型結(jié)構(gòu)來表示進(jìn)程之間的關(guān)系。一個(gè)進(jìn)程可以創(chuàng)建若干個(gè)新進(jìn)程，創(chuàng)建者稱為父進(jìn)程，被創(chuàng)建者稱為子進(jìn)程。父進(jìn)程為完成指定的任務(wù)創(chuàng)建若干子進(jìn)程，子進(jìn)程也可以再去創(chuàng)建自已的子進(jìn)程，如此下去，構(gòu)成一個(gè)進(jìn)程家族。創(chuàng)建進(jìn)程的主要任務(wù)就是建立進(jìn)程控制塊PCB。 撤銷原語。若干個(gè)進(jìn)程在完成指定的任務(wù)后或因某種原因不再需要時(shí)由撤銷原語將其撤銷，以便釋放它所占用的資源。撤銷進(jìn)程的本質(zhì)就是刪除進(jìn)程控制快PCB。 等待原語。一個(gè)處于執(zhí)行狀態(tài)的進(jìn)程因等待某一事件(如等待輸人輸出完成、等待另一進(jìn)程發(fā)來消息等)而中止執(zhí)行時(shí)，可使用等待原語將自己轉(zhuǎn)變?yōu)榈却隣顟B(tài)。 喚醒原語。處于等待狀態(tài)而暫

8、停執(zhí)行的進(jìn)程，當(dāng)其所等待的事件出現(xiàn)或所受的制約消失時(shí)，由喚醒原語將其喚醒，變換為就緒狀態(tài)。進(jìn)程調(diào)度 進(jìn)程調(diào)度即處理器調(diào)度。進(jìn)程調(diào)度的任務(wù)是為了控制、協(xié)調(diào)進(jìn)程對CPU的競爭，按照一定的調(diào)度算法使就緒狀態(tài)的某一進(jìn)程獲得CPU，使該進(jìn)程轉(zhuǎn)換成運(yùn)行狀態(tài)。幾種進(jìn)程調(diào)度算法 先來先服務(wù)法。進(jìn)程調(diào)度總是把處理機(jī)分配給最先進(jìn)入就緒隊(duì)列的進(jìn)程。剛進(jìn)入就緒隊(duì)列的進(jìn)程排在隊(duì)尾，每次調(diào)度總是從就緒隊(duì)列中，選擇隊(duì)頭進(jìn)程為之分配處理機(jī)，使之投入運(yùn)行。該進(jìn)程一直運(yùn)行到完成或發(fā)生某事件而阻塞后，才放棄處理機(jī)。 最高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先調(diào)度法。進(jìn)程調(diào)度總是把CPU分配給就緒隊(duì)列中具有最高優(yōu)先權(quán)的進(jìn)程。最高優(yōu)先權(quán)可在進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)設(shè)定，并在進(jìn)

9、程的生存期內(nèi)保持不變。也可在進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)給一個(gè)初值，隨進(jìn)程的推進(jìn)或隨其等待時(shí)間的增加而改變。前者稱為靜態(tài)優(yōu)先權(quán)，后者稱為動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)。進(jìn)程調(diào)度 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法。時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法主要在分時(shí)系統(tǒng)中采用。系統(tǒng)將所有就緒進(jìn)程按先來先服務(wù)的原則排成一個(gè)隊(duì)列，每次調(diào)度時(shí)，將CPU的使用權(quán)分配給隊(duì)頭進(jìn)程，并令其執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片。所謂時(shí)間片是指系統(tǒng)規(guī)定進(jìn)程每次執(zhí)行的最長時(shí)間(例如100 ms)，處于執(zhí)行狀態(tài)的進(jìn)程時(shí)間片用完后即被剝奪CPU的使用權(quán)，并排到就緒隊(duì)列的末尾。3.2.2 存儲(chǔ)器管理存儲(chǔ)器管理的主要對象是內(nèi)存。計(jì)算機(jī)的內(nèi)存空間一般分為系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)和用戶存儲(chǔ)區(qū)兩個(gè)部分，系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)存放操作系統(tǒng)以及一些標(biāo)準(zhǔn)子程序和例行程

10、序，用戶存儲(chǔ)區(qū)存放用戶的程序和數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)管理實(shí)際上是對用戶存儲(chǔ)區(qū)的管理。1. 存儲(chǔ)器管理的任務(wù)內(nèi)存分配與回收內(nèi)存共享與保護(hù)地址變換內(nèi)存擴(kuò)充 (1) 內(nèi)存分配與回收內(nèi)存分配有靜態(tài)分配和動(dòng)態(tài)分配兩種方式。在現(xiàn)代多道程序系統(tǒng)中，主要采用動(dòng)態(tài)分配方式。(2) 內(nèi)存空間的共享與保護(hù) 內(nèi)存空間的共享:是指兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)程共用內(nèi)存中相同的區(qū)域。共享的目的是節(jié)省內(nèi)存空間，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信。 內(nèi)存保護(hù):在多道程序運(yùn)行的環(huán)境下，為避免內(nèi)存中若干道程序間的相互干擾，必須對內(nèi)存采取保護(hù)措施。3.2.2 存儲(chǔ)器管理(3)地址變換對于用戶程序經(jīng)過編譯或匯編后形成的目標(biāo)代碼，通常采用的是相對地址形式，首地址為零，這

11、個(gè)相對地址稱為邏輯地址或虛擬地址。內(nèi)存中某個(gè)存儲(chǔ)單元的編號(hào)稱為物理地址。地址變換，也被稱為地址重定位，是指當(dāng)系統(tǒng)將用戶程序裝入內(nèi)存時(shí)，為確保CPU執(zhí)行程序指令時(shí)能正確地訪問內(nèi)存單元，需要將用戶程序的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存中的物理地址的過程。地址重定位分為靜態(tài)重定位和動(dòng)態(tài)重定位。 (4) 內(nèi)存擴(kuò)充內(nèi)存擴(kuò)充是指將外存作為內(nèi)存的擴(kuò)充部分提供給程序使用，使程序得到比實(shí)際內(nèi)存容量大得多的“內(nèi)存”空間。3.2.2 存儲(chǔ)器管理存儲(chǔ)管理的方法 1) 單一連續(xù)分配存儲(chǔ)管理這是最簡單的一種存儲(chǔ)管理方式，只適用于單用戶、單任務(wù)的操作系統(tǒng)。 2) 分區(qū)存儲(chǔ)管理分區(qū)存儲(chǔ)管理的基本原理是給內(nèi)存中的每一個(gè)運(yùn)行的進(jìn)程劃分一塊適當(dāng)

12、大小的存儲(chǔ)區(qū)，以連續(xù)存儲(chǔ)各程序的進(jìn)程和數(shù)據(jù)，使各進(jìn)程能并發(fā)執(zhí)行。按分區(qū)的時(shí)機(jī)，分區(qū)存儲(chǔ)管理分為固定分區(qū)和動(dòng)態(tài)分區(qū)。3) 虛擬存儲(chǔ)管理虛擬存儲(chǔ)技術(shù)的基本思想是把有限的內(nèi)存空間與大容量的外存統(tǒng)一管理起來，構(gòu)成一個(gè)遠(yuǎn)大于實(shí)際內(nèi)存的、虛擬的存儲(chǔ)器。 3.2.3 文件管理文件管理的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)按名存?。粚?shí)現(xiàn)對文件的共享、保護(hù)和保密，保證文件的安全性；并提供給用戶一套方便操作文件的命令。 文件的分類 按文件性質(zhì)和用途可分為系統(tǒng)文件、用戶文件和庫文件。 按文件的操作保護(hù)可分為只讀文件、讀寫文件、執(zhí)行文件和不保護(hù)文件。 按文件中的數(shù)據(jù)形式可分為源文件、目標(biāo)文件和可執(zhí)行文件。 文件的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu) (1)

13、文件的邏輯結(jié)構(gòu)文件的邏輯結(jié)構(gòu)反映了文件的組織方式。文件的邏輯結(jié)構(gòu)分為兩大類：一類是記錄式的有結(jié)構(gòu)文件，它由若干個(gè)相關(guān)記錄組成。例如，數(shù)據(jù)庫文件。另一類是字符流式的無結(jié)構(gòu)文件，它是指由字符流組成的文件，其基本信息單位是字節(jié)或字。例如，大量的源程序、庫函數(shù)文件。(2)文件的物理結(jié)構(gòu)文件的物理結(jié)構(gòu)是指文件在外存上的存儲(chǔ)形式，與存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)性能有關(guān)。通常把文件存儲(chǔ)設(shè)備(如磁盤)劃分為大小相等的物理塊，以物理塊作為存儲(chǔ)分配的基本單位。例如，一個(gè)物理塊為1024個(gè)字節(jié)或512個(gè)字節(jié)。常見的文件物理結(jié)構(gòu)形式 連續(xù)文件。其特點(diǎn)是文件存放在存儲(chǔ)設(shè)備的相鄰的物理塊中，即連續(xù)存放。 串聯(lián)文件。它采用非連續(xù)的物理塊

14、來存放文件信息，每一個(gè)物理塊都有一個(gè)指針，塊之間通過指針鏈接。 索引文件。要求系統(tǒng)為每一個(gè)文件建立一張索引表，表中每一欄目指出文件的邏輯塊號(hào)和與之對應(yīng)的物理塊號(hào)。索引表的物理地址則由文件說明信息項(xiàng)給出。文件目錄 (1) 文件控制塊在文件系統(tǒng)中采用文件控制塊(FCB)來管理和標(biāo)識(shí)文件。FCB包括了文件名、文件類型、存儲(chǔ)位置、長度、訪問權(quán)限、文件建立日期和時(shí)間等。在文件系統(tǒng)中，每個(gè)文件在FCB中都有一個(gè)目錄項(xiàng)。 (2) 文件目錄結(jié)構(gòu)文件目錄結(jié)構(gòu)的組織，關(guān)系到文件系統(tǒng)的存取速度、共享性和安全性。目前常用的目錄結(jié)構(gòu)形式有單級(jí)目錄、二級(jí)目錄和多級(jí)目錄。單級(jí)目錄結(jié)構(gòu) 這是最簡單的目錄結(jié)構(gòu)，在整個(gè)系統(tǒng)中只建

15、立一個(gè)目錄表，每個(gè)文件占一個(gè)目錄項(xiàng)。單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)雖然簡單，但是查找速度慢、不允許文件重名，不便于實(shí)現(xiàn)文件共享。因而，只適用于單用戶環(huán)境。二級(jí)目錄結(jié)構(gòu) 在二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)中，整個(gè)系統(tǒng)建立兩級(jí)目錄表：一級(jí)是主文件目錄表(Master File Directory，MFD)，每個(gè)用戶目錄文件占一個(gè)目錄項(xiàng)，目錄項(xiàng)中包括用戶名以及指向該用戶目錄文件的指針。二級(jí)是為每一個(gè)用戶建立一個(gè)單獨(dú)的用戶文件目錄表(User File Directory，UFD)，由用戶所有文件的文件控制塊組成， 多級(jí)目錄結(jié)構(gòu) 多級(jí)目錄構(gòu)成了樹形結(jié)構(gòu)，第一級(jí)目錄稱為根目錄，其他目錄為子目錄。 在樹形目錄結(jié)構(gòu)中，從根目錄到任何數(shù)據(jù)文件，只

16、有唯一的路徑，用戶要訪問某個(gè)文件時(shí)往往使用該文件的路徑名來標(biāo)記文件。文件的路徑名又分絕對路徑和相對路徑；絕對路徑是指從根目錄出發(fā)到指定文件所在位置的路徑；相對路徑是從當(dāng)前目錄出發(fā)到指定文件所在位置的路徑。當(dāng)前目錄是用戶正在使用的目錄。文件的存取控制 存取控制可采用存取控制矩陣、存取控制表、口令和密碼的方法進(jìn)行存取驗(yàn)證，以確定用戶權(quán)限。 3.2.4 設(shè)備管理設(shè)備管理的對象主要是指所有輸入輸出(I/O)設(shè)備、控制器和通道。設(shè)備管理的目的是完成用戶提出的I/O請求，讓用戶方便有效地使用I/O設(shè)備，同時(shí)提高設(shè)備的利用率以及提高CPU與I/O設(shè)備之間的并行工作能力。 I/O設(shè)備分類按傳輸速度的高低，I/

17、O設(shè)備分為低速設(shè)備、中速設(shè)備和高速設(shè)備三類按資源特點(diǎn)，I/O設(shè)備分為獨(dú)占設(shè)備、共享設(shè)備和虛擬設(shè)備三類。 按信息交換的單位，I/O設(shè)備分為塊設(shè)備和字符設(shè)備兩類。 數(shù)據(jù)傳送控制方式常用的傳送數(shù)據(jù)的方式有：程序直接控制方式、中斷控制方式、直接存儲(chǔ)器存取方式(DMA)和通道方式。 程序直接控制方式:是由用戶進(jìn)程來控制CPU和I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸和操作。 中斷控制方式:當(dāng)I/O設(shè)備需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，便主動(dòng)給CPU發(fā)一個(gè)中斷請求信號(hào)。只有當(dāng)CPU接到I/O設(shè)備中斷請求后，才處理I/O操作。這種控制方式具有支持多道程序處理和I/O設(shè)備并行操作的功能，提高了資源的利用率。但是I/O操作依賴于CPU，可能會(huì)發(fā)生因

18、中斷次數(shù)劇增CPU無法及時(shí)響應(yīng)而造成數(shù)據(jù)丟失的情況。數(shù)據(jù)傳送控制方式 DMA方式。DMA方式無需CPU通過執(zhí)行程序來控制I/O數(shù)據(jù)傳輸，而是由DMA控制器硬件來控制數(shù)據(jù)在I/O設(shè)備與內(nèi)存之間直接傳輸。這種傳輸方式傳輸速度快，占用CPU資源也低。 通道控制方式?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)中采用通道控制方式。通道是一個(gè)獨(dú)立于CPU的專管輸入輸出的硬件(也稱I/O處理機(jī))，它控制設(shè)備與內(nèi)存直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在采用通道方式的I/O系統(tǒng)中，CPU有兩個(gè)作用：一是將I/O操作任務(wù)下達(dá)給某個(gè)通道，由通道代替CPU專門處理I/O工作；二是隨時(shí)了解通道、控制器和I/O設(shè)備工作的情況。通道控制方式采用了通道技術(shù)之后，不僅CPU

19、與設(shè)備之間能并行工作，而且設(shè)備與設(shè)備之間也能并行工作，極大提高了資源的利用率。設(shè)備分配程序 在多道程序環(huán)境下，系統(tǒng)設(shè)備不允許用戶自行使用，必須由系統(tǒng)統(tǒng)一分配，當(dāng)進(jìn)程發(fā)出I/O操作申請后，設(shè)備分配程序按照一定的分配策略，把用戶指定的設(shè)備分配給該進(jìn)程。設(shè)備分配的原則是： 充分發(fā)揮設(shè)備的使用效率； 應(yīng)避免由于不合理的分配方法造成進(jìn)程死鎖； 當(dāng)進(jìn)程需要設(shè)備時(shí)，向系統(tǒng)發(fā)出請求，由設(shè)備分配程序根據(jù)分配策略對所需設(shè)備進(jìn)行分配。設(shè)備處理程序 設(shè)備處理程序包括設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和I/O中斷處理程序。其主要任務(wù)是直接控制設(shè)備完成實(shí)際I/O操作，當(dāng)在I/O操作過程中遇到中斷請求時(shí)(如設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí))，負(fù)責(zé)中斷處理。 設(shè)備

20、處理程序應(yīng)具有以下功能 設(shè)備初始化。設(shè)備初始化使設(shè)備、控制器以及通道處于正常準(zhǔn)備工作狀態(tài)。 檢查用戶I/O請求的合法性，了解I/O設(shè)備狀態(tài)，傳遞有關(guān)參數(shù)，設(shè)置設(shè)備工作方式，組織I/O緩沖隊(duì)列等。 發(fā)出I/O命令，如果設(shè)備空閑，則立即啟動(dòng)I/O設(shè)備去完成指定的I/O操作；如果設(shè)備處于忙碌狀態(tài)，則將該請求掛在設(shè)備隊(duì)列上等待。 及時(shí)響應(yīng)由控制器或通道發(fā)來的中斷請求，并根據(jù)其中斷類型調(diào)用相應(yīng)的中斷處理程序進(jìn)行處理。 對于設(shè)有通道的系統(tǒng)，設(shè)備處理程序應(yīng)根據(jù)用戶I/O請求，自動(dòng)地構(gòu)成通道程序。 設(shè)備處理過程設(shè)備處理過程又分為啟動(dòng)過程和執(zhí)行過程兩個(gè)子過程。啟動(dòng)過程的工程流程是接收I/O操作請求，檢查I/O請

21、求的合法性，并將該請求轉(zhuǎn)換為具體操作要求，檢查設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)，傳進(jìn)必要的操作參數(shù)，設(shè)置設(shè)備的工作方式，最后啟動(dòng)I/O設(shè)備準(zhǔn)備執(zhí)行I/O操作。執(zhí)行過程的工作流程是在I/O操作過程中，每當(dāng)I/O設(shè)備完成一次I/O操作后.系統(tǒng)就要調(diào)用一次中斷處理程序，喚醒等待的I/O進(jìn)程，保護(hù)被中斷進(jìn)程的CPU環(huán)境，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的設(shè)備處理程序執(zhí)行中斷處理，最后恢復(fù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場，繼續(xù)執(zhí)行下一次I/O操作。3.2. 用戶管理 1. 用戶接口為方便用戶使用計(jì)算機(jī)，操作系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)硬件和用戶之問提供了交流的接口界面，體現(xiàn)在兩方面：一個(gè)是系統(tǒng)為用戶提供的各種命令接口界面；另一個(gè)接口是系統(tǒng)調(diào)用。 2. 系統(tǒng)調(diào)用 常見的系統(tǒng)調(diào)用方式有： 設(shè)