五章設备管理.PPTVIP

5.3.3 循环缓冲 1. 循环缓冲的组成 图 5-14 循环缓冲 2. 循环缓冲区的使用 Getbuf过程。 (2) Releasebuf过程。 3. 进程同步 Nexti指针追赶上Nextg指针。 (2) Nextg指针追赶上Nexti指针。 5.3.4 缓冲池(Buffer Pool) 1. 缓冲池的组成 1. 缓冲池的组成 对于既可用于输入又可用于输出的公用缓冲池， 其中至少应含有以下三种类型的缓冲区：① 空(闲)缓冲区； ② 装满输入数据的缓冲区； ③ 装满输出数据的缓冲区。 为了管理上的方便，可将相同类型的缓冲区链成一个队列，于是可形成以下三个队列： （1）空缓冲队列emq。 (2) 输入队列inq。 (3) 输出队列outq。 2. Getbuf过程和Putbuf过程 Procedure Getbuf(type) begin Wait(RS(type)); Wait(MS(type)); B(number)∶[KG-*3]=Takebuf(type); Signal(MS(type)); end Procedure Putbuf(type, number) begin Wait(MS(type)); Addbuf(type, number); Signal(MS(type)); Signal(RS(type)); end 3. 缓冲区的工作方式 图 5-15 缓冲区的工作方式 5.4 设 备 分 配 5.4.1 设备分配中的数据结构 1. 设备控制表DCT 图 5-16 设备控制表 2. 控制器控制表、 通道控制表和系统设备表 图 5-17 COCT、 CHCT和SDT表 5.4.2 设备分配时应考虑的因素 1. 设备的固有属性 独享设备。 (2) 共享设备。 (3) 虚拟设备。 2. 设备分配算法 先来先服务。 (2) 优先级高者优先。 3. 设备分配中的安全性 安全分配方式 2) 不安全分配方式 5.4.3 设备独立性 1. 设备独立性(Device Independence)的概念 为了提高OS的可适应性和可扩展性，在现代OS中都毫无例外地实现了设备独立性，也称为设备无关性。 其基本含义是： 应用程序独立于具体使用的物理设备。为了实现设备独立性而引入了逻辑设备和物理设备这两个概念。在应用程序中， 使用逻辑设备名称来请求使用某类设备；而系统在实际执行时， 还必须使用物理设备名称。因此，系统须具有将逻辑设备名称转换为某物理设备名称的功能，这非常类似于存储器管理中所介绍的逻辑地址和物理地址的概念。 在实现了设备独立性的功能后， 可带来以下两方面的好处。 1) 设备分配时的灵活性 2) 易于实现I/O重定向 2. 设备独立性软件 1) 执行所有设备的公有操作 这些公有操作包括：① 对独立设备的分配与回收； ② 将逻辑设备名映射为物理设备名，进一步可以找到相应物理设备的驱动程序； ③ 对设备进行保护，禁止用户直接访问设备； ④ 缓冲管理，即对字符设备和块设备的缓冲区进行有效的管理， 以提高I/O的效率；⑤ 差错控制。由于在I/O操作中的绝大多数错误都与设备无关，故主要由设备驱动程序处理，而设备独立性软件只处理那些设备驱动程序无法处理的错误。 2) 向用户层(或文件层)软件提供统一接口 无论何种设备， 它们向用户所提供的接口应该是相同的。 例如， 对各种设备的读操作，在应用程序中都使用read; 而对各种设备的写操作，也都使用write。 3. 逻辑设备名到物理设备名映射的实现 逻辑设备表 2) LUT的设置问题 图 5-18 逻辑设备表 5.4.4 独占设备的分配程序 1. 基本的设备分配程序 分配设备 2) 分配控制器 3) 分配通道 2. 设备分配程序的改进 增加设备的独立性 2) 考虑多通路情况 5.4.5 SPOOLing技术 1. 什么是SPOOLing 为了缓和CPU的高速性与I/O设备低速性间的矛盾而引入了脱机输入、 脱机输出技术。 该技术是利用专门的外围控制机， 将