1、13.1 I/O管理管理概述概述 外設(shè)管理目的 提高效率：提高I/O訪問(wèn)效率，匹配CPU和多種不同處理速度的外設(shè) 方便使用：方便用戶使用，對(duì)不同類型的設(shè)備統(tǒng)一使用方法，協(xié)調(diào)對(duì)設(shè)備的并發(fā)使用 方便控制：方便OS內(nèi)部對(duì)設(shè)備的控制：增加和刪除設(shè)備，適應(yīng)新的設(shè)備類型 外設(shè)管理功能 提供設(shè)備使用的用戶接口：命令接口和編程接口 設(shè)備分配和釋放：使用設(shè)備前，需要分配設(shè)備和相應(yīng)的通道、控制器。 設(shè)備的訪問(wèn)和控制：包括并發(fā)訪問(wèn)和差錯(cuò)處理（虛擬設(shè)備）。 I/O緩沖和調(diào)度：目標(biāo)是提高I/O訪問(wèn)效率第1頁(yè)/共36頁(yè) 按交互對(duì)象分類 人機(jī)交互設(shè)備：視頻顯示設(shè)備、鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī) 與計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備交互的設(shè)備：磁盤

2、、磁帶、傳感器、控制器 計(jì)算機(jī)間的通信設(shè)備：網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器 按交互方向分類 輸入（可讀）：鍵盤、掃描儀 輸出（可寫）：顯示設(shè)備、打印機(jī) 輸入/輸出（可讀寫）：磁盤、網(wǎng)卡 按外設(shè)特性分類 使用特征：存儲(chǔ)、輸入/輸出、終端 數(shù)據(jù)傳輸率：低速(如鍵盤)、中速(如打印機(jī))、高速(如網(wǎng)卡、磁盤) 信息組織特征：?jiǎn)蝹€(gè)字符或數(shù)據(jù)塊 字符設(shè)備(如打印機(jī))：通常的輸入輸出型設(shè)備，以字符為單位存儲(chǔ)、傳輸信息；不可尋址 塊設(shè)備(如磁盤)：以數(shù)據(jù)塊為單位存儲(chǔ)、傳輸信息。可尋址13.1 I/O管理管理外部設(shè)備類型和特征第2頁(yè)/共36頁(yè) 按資源分配角度分類 獨(dú)占設(shè)備 在一段時(shí)間內(nèi)只能有一個(gè)進(jìn)程使用的設(shè)備，一般為低速I/

3、O設(shè)備。如打印機(jī)，磁帶等。 共享設(shè)備 在一段時(shí)間內(nèi)可有多個(gè)進(jìn)程共同使用的設(shè)備，多個(gè)進(jìn)程以交叉的方式來(lái)使用設(shè)備，其資源利用率高。如硬盤 虛擬設(shè)備 在一類設(shè)備上模擬另一類設(shè)備，常用共享設(shè)備模擬獨(dú)占設(shè)備，用高速設(shè)備模擬低速設(shè)備，被模擬的設(shè)備稱為虛設(shè)備（實(shí)例：SPOOLing技術(shù)） 從程序使用角度分 邏輯設(shè)備: 用戶程序中使用的設(shè)備 物理設(shè)備：實(shí)際完成I/O操作的設(shè)備13.1 I/O管理管理外部設(shè)備類型和特征第3頁(yè)/共36頁(yè)13.2 I/O控制技術(shù)控制技術(shù) 程序控制I/O（輪詢）：CPU代表進(jìn)程給I/O模塊發(fā)送一個(gè)命令，CPU進(jìn)入忙等待（輸入輸出完全由CPU控制） 中斷驅(qū)動(dòng)I/O： CPU代表進(jìn)程給I

4、/O模塊發(fā)送一個(gè)命令，然后CPU繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)指令; 當(dāng)I/O模塊完成后，CPU被該模塊（CPU和I/O設(shè)備可以共同工作）中斷。 直接存儲(chǔ)器存取(DMA)：CPU給DMA模塊發(fā)請(qǐng)求，只有當(dāng)DMA將整個(gè)數(shù)據(jù)塊傳送結(jié)束后，CPU才被中斷（數(shù)據(jù)在內(nèi)存和外設(shè)之間傳輸時(shí)不需要CPU干預(yù)）。第4頁(yè)/共36頁(yè)設(shè)備絕對(duì)號(hào)和相對(duì)號(hào)設(shè)備絕對(duì)號(hào)和相對(duì)號(hào) 設(shè)備絕對(duì)號(hào)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為每一臺(tái)設(shè)備確定的編號(hào)，用來(lái)區(qū)分和識(shí)別設(shè)備； 用戶在編寫程序時(shí)不能通過(guò)設(shè)備的絕對(duì)編號(hào)來(lái)使用設(shè)備 設(shè)備類型號(hào)：操作系統(tǒng)為每類設(shè)備規(guī)定的一個(gè)編號(hào) 設(shè)備相對(duì)號(hào)：用戶自己規(guī)定的所用的同類設(shè)備中的第幾臺(tái)。 如Unix中，rfd0和rfd1分別表示第1個(gè)和第

5、2個(gè)軟盤驅(qū)動(dòng)器；第5頁(yè)/共36頁(yè)設(shè)備絕對(duì)號(hào)和相對(duì)號(hào)設(shè)備絕對(duì)號(hào)和相對(duì)號(hào) 設(shè)備的指定方式 設(shè)備絕對(duì)號(hào) 設(shè)備類型號(hào)+設(shè)備相對(duì)號(hào) 用戶程序中提出使用設(shè)備的申請(qǐng)時(shí)，使用系統(tǒng)規(guī)定的設(shè)備類型號(hào)和用戶自己規(guī)定的設(shè)備相對(duì)號(hào)，由操作系統(tǒng)進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換，變成系統(tǒng)中的設(shè)備絕對(duì)號(hào)；第6頁(yè)/共36頁(yè) I/O軟件的設(shè)計(jì)目標(biāo)： 效率：大多數(shù)I/O設(shè)備慢，I/O操作一般是系統(tǒng)瓶頸，很大程度上影響系統(tǒng)的性能和吞吐量。因此要改善I/O的有效性，采用多道程序設(shè)計(jì)、交換。目前比較關(guān)注磁盤I/O。 通用性：設(shè)備種類、特點(diǎn)和性能千差萬(wàn)別；要求能夠以一種一致的方式來(lái)管理所有設(shè)備一致的外部接口，很難做到通用，但希望能夠用統(tǒng)一的方法處理所有設(shè)備，

6、用一種層次化的，模塊化的方法設(shè)計(jì)I/O功能。 能夠在低層例程中隱藏大部分設(shè)備I/O的細(xì)節(jié)， 使得用戶進(jìn)程和OS高層可以通過(guò)一些通用的功能，如讀、寫、打開、關(guān)閉等查看I/O設(shè)備。 設(shè)備獨(dú)立性。用戶在編寫使用軟盤或硬盤上文件的程序時(shí)，無(wú)需為不同的設(shè)備類型而修改程序就可以使用 統(tǒng)一命名。一個(gè)文件或一個(gè)設(shè)備的名字只應(yīng)是一個(gè)簡(jiǎn)單的字符串或一個(gè)整數(shù)，不應(yīng)依賴于設(shè)備13.3 13.3 設(shè)備管理系統(tǒng)的組織設(shè)備管理系統(tǒng)的組織第7頁(yè)/共36頁(yè)設(shè)備獨(dú)立性設(shè)備獨(dú)立性 如果用戶程序中直接使用真實(shí)的物理設(shè)備，那么會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題：用戶指定的設(shè)備因故障不能使用，或者該設(shè)備正忙于為其他進(jìn)程服務(wù)，只有等待或者修改程序，重新指定

7、設(shè)備。 為了實(shí)現(xiàn)用戶程序與物理設(shè)備的無(wú)關(guān)性，在用戶程序中不要直接使用物理設(shè)備名（或者設(shè)備的物理地址），而只能使用邏輯設(shè)備名。邏輯設(shè)備是實(shí)際物理設(shè)備的抽象，它不限于某類具體設(shè)備。邏輯設(shè)備究竟和哪一個(gè)具體的物理設(shè)備相對(duì)應(yīng)，還要由系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的設(shè)備忙、閑情況來(lái)決定或者由系統(tǒng)管理員指定。第8頁(yè)/共36頁(yè) IO軟件的基本思想是按分層的思想構(gòu)成: 較低層軟件要使較高層軟件獨(dú)立于硬件的特性， 較高層軟件則要向用戶提供一個(gè)友好的、清晰的、簡(jiǎn)單的、功能更強(qiáng)的接口13.3 13.3 設(shè)備管理系統(tǒng)的組織設(shè)備管理系統(tǒng)的組織第9頁(yè)/共36頁(yè)13.3 設(shè)備管理分層模型User ProcessLogical I/ODevi

8、ce I/OScheduling & Control(Device Driver)HardwareCommunications Architecture第10頁(yè)/共36頁(yè) 邏輯I/O：將設(shè)備當(dāng)作一個(gè)邏輯資源，不涉及實(shí)際的設(shè)備控制的細(xì)節(jié): 針對(duì)用戶接口，提供抽象的命令，如：Open, Close, Read, 針對(duì)通信設(shè)備，則是通信體系結(jié)構(gòu)如網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧； 針對(duì)文件存儲(chǔ)設(shè)備，是文件系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)控制； 設(shè)備I/O：邏輯設(shè)備與物理設(shè)備間的過(guò)渡協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)。用戶命令到設(shè)備操作序列的轉(zhuǎn)換。請(qǐng)求的操作和數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)腎/O指令序列、通道命令和控制器指令。可以用I/O緩沖提高I/O效率 調(diào)度和控制：

9、是I/O模塊和設(shè)備硬件真正發(fā)生交互的軟件層，直接面對(duì)硬件設(shè)備的控制細(xì)節(jié)。如I/O操作的排隊(duì)，設(shè)備控制和狀態(tài)維護(hù)、中斷處理。這部分通常體現(xiàn)為設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序；13.3 13.3 設(shè)備管理分層模型設(shè)備管理分層模型第11頁(yè)/共36頁(yè)進(jìn)行進(jìn)行I/O調(diào)用，格式調(diào)用，格式化化I/O; Spooling命名，保護(hù)，阻塞，命名，保護(hù)，阻塞，緩沖，分配緩沖，分配建立設(shè)備寄存器；建立設(shè)備寄存器；檢查狀態(tài)檢查狀態(tài)當(dāng)當(dāng)I/O結(jié)束時(shí)，喚醒結(jié)束時(shí)，喚醒驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行執(zhí)行I/O操作操作I/O系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)及每層的主要功能第12頁(yè)/共36頁(yè)用戶進(jìn)程層執(zhí)行輸入輸出系統(tǒng)調(diào)用，對(duì)I/O數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化 獨(dú)立于設(shè)備的軟件實(shí)現(xiàn)設(shè)備的命名、

10、設(shè)備的保護(hù)、成塊處理、緩沖技術(shù)和設(shè)備分配；(邏輯I/O)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)置設(shè)備寄存器、檢查設(shè)備的執(zhí)行狀態(tài)中斷處理程序負(fù)責(zé)IO完成時(shí)，喚醒設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)程，進(jìn)行中斷處理硬件層實(shí)現(xiàn)物理IO的操作第13頁(yè)/共36頁(yè)練習(xí)題練習(xí)題描述設(shè)備管理軟件的層次結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明以下的工作各在I/0軟件層次的哪一層？維護(hù)一個(gè)最近使用的塊的緩沖。為一個(gè)磁盤讀操作計(jì)算磁道、扇區(qū)、磁頭。向設(shè)備寄存器寫命令。設(shè)備保護(hù)各類I/O庫(kù)函數(shù) 第14頁(yè)/共36頁(yè) 緩沖技術(shù)的基本思想：在CPU和外設(shè)之間設(shè)置緩沖區(qū)，用于暫存CPU與外設(shè)之間交換的數(shù)據(jù)，從而緩和CPU與外設(shè)速度不匹配的矛盾。 緩沖區(qū)所在的位置：內(nèi)存，控制器或外設(shè)（多級(jí)緩沖機(jī)制）

11、 硬件緩沖，如I/O控制器中的數(shù)據(jù)緩沖寄存器 軟件緩沖：在內(nèi)存畫出一個(gè)具有n個(gè)單元的專用緩沖區(qū)。 根據(jù)方向：分為輸入緩沖和輸出緩沖 根據(jù)用途：分為專用緩存（為一個(gè)設(shè)備獨(dú)占，如鍵盤緩存）和公用緩存（為多個(gè)設(shè)備公用）緩沖區(qū)緩沖區(qū)CPU外設(shè)外設(shè)13.4 緩沖緩沖第15頁(yè)/共36頁(yè)13.4 緩沖緩沖 無(wú)緩沖時(shí)問(wèn)題分析：設(shè)備直接向進(jìn)程地址空間傳送數(shù)據(jù)(如用戶從磁帶中讀數(shù)據(jù)塊的操作），則進(jìn)程要么忙等待，要么阻塞。 如果用忙等待方式，則浪費(fèi)大量CPU時(shí)間； 如果是阻塞方式，則進(jìn)程阻塞在設(shè)備的I/O請(qǐng)求隊(duì)列中。這時(shí)，不能將進(jìn)程全部換出，還可能出現(xiàn)單進(jìn)程死鎖。（進(jìn)程在等待I/O操作結(jié)果之前被換出，等待I/O事件

12、，而I/O操作也被阻塞，等待該進(jìn)程被換入。）第16頁(yè)/共36頁(yè) 緩沖技術(shù)的用途 可以在發(fā)出請(qǐng)求之前就開始執(zhí)行輸入操作（預(yù)輸入），在發(fā)出請(qǐng)求一段時(shí)間后才開始執(zhí)行輸出操作（緩輸出）。 匹配CPU或用戶應(yīng)用進(jìn)程與外設(shè)的不同處理速度 減少對(duì)CPU的中斷次數(shù)： 提高CPU和I/O設(shè)備之間以及各個(gè)I/O設(shè)備之間的處理并行性。 多道程序環(huán)境中提高OS效率和單個(gè)進(jìn)程的工具（技術(shù)）之一。第17頁(yè)/共36頁(yè) 單緩沖(single buffer)：當(dāng)一個(gè)用戶進(jìn)程發(fā)出I/O請(qǐng)求時(shí)，OS給該操作分配一個(gè)位于主存中系統(tǒng)部分的緩沖區(qū)。以面向塊的設(shè)備為例：輸入先傳送至系統(tǒng)緩沖區(qū)，當(dāng)傳送完成時(shí)，進(jìn)程將該塊移動(dòng)到用戶空間，并立即

13、請(qǐng)求另一塊預(yù)讀(對(duì)于輸出，則稱為延遲寫）。 好處： 用戶可以在下一塊數(shù)據(jù)正在讀入時(shí)，處理這塊數(shù)據(jù)(用戶進(jìn)程處理某個(gè)數(shù)據(jù)塊的同時(shí)，下一個(gè)數(shù)據(jù)塊正在讀入）。由于輸入發(fā)生功能在系統(tǒng)存儲(chǔ)空間而不是用戶進(jìn)程存儲(chǔ)區(qū)，因此OS可以將該進(jìn)程換出。 增加了OS的邏輯復(fù)雜度：OS必須直到用戶進(jìn)程的緩沖區(qū)的分配情況，交換邏輯受到影響。第18頁(yè)/共36頁(yè)13.4 緩沖緩沖雙緩沖和循環(huán)緩沖雙緩沖和循環(huán)緩沖 雙緩沖(double buffer)：兩個(gè)緩沖區(qū)，CPU和外設(shè)都可以連續(xù)處理而無(wú)需等待對(duì)方。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程往一個(gè)緩沖區(qū)中寫數(shù)據(jù)時(shí)（取數(shù)據(jù)）時(shí)，OS正在清空（填充）另一個(gè)緩沖區(qū)。 循環(huán)緩沖(circular buffer)

14、：多個(gè)緩沖區(qū)，CPU和外設(shè)的處理速度可以相差較大，如這個(gè)進(jìn)程突然快速執(zhí)行了大量的I/O。第19頁(yè)/共36頁(yè)13.4 I/O 緩沖緩沖第20頁(yè)/共36頁(yè)13.4 I/O 緩沖緩沖第21頁(yè)/共36頁(yè)由于外設(shè)資源的有限，需解決進(jìn)程間的外設(shè)共享問(wèn)由于外設(shè)資源的有限，需解決進(jìn)程間的外設(shè)共享問(wèn)題，以提高外設(shè)資源的利用率。設(shè)備分配是對(duì)進(jìn)程題，以提高外設(shè)資源的利用率。設(shè)備分配是對(duì)進(jìn)程使用外設(shè)過(guò)程的管理。這里有兩種作法：使用外設(shè)過(guò)程的管理。這里有兩種作法：1)在進(jìn)程間在進(jìn)程間切換使用切換使用外設(shè)，如鍵盤和鼠標(biāo)；外設(shè)，如鍵盤和鼠標(biāo)；2)通過(guò)一個(gè)通過(guò)一個(gè)虛擬設(shè)備虛擬設(shè)備把外設(shè)與應(yīng)用進(jìn)程隔開，只把外設(shè)與應(yīng)用進(jìn)程隔開，

15、只由虛擬設(shè)備來(lái)使用設(shè)備。由虛擬設(shè)備來(lái)使用設(shè)備。第22頁(yè)/共36頁(yè)13.4.1 設(shè)備分配設(shè)備分配數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)設(shè)備表(SDT, System Device Table)：系統(tǒng)內(nèi)一張，反映系統(tǒng)中設(shè)備資源的狀態(tài)，記錄所有設(shè)備的狀態(tài)及其設(shè)備控制表的入口。 設(shè)備控制表(DCT, Device Control Table)：每個(gè)設(shè)備一張，描述設(shè)備特性和狀態(tài)。反映設(shè)備的特性、設(shè)備和控制器的連接情況。 控制器控制表(COCT, COntroller Control Table)：每個(gè)設(shè)備控制器一張，描述I/O控制器的配置和狀態(tài)。如DMA控制器所占用的中斷號(hào)、DMA數(shù)據(jù)通道的分配。 通道控制表(CHCT

16、, CHannel Control Table)：每個(gè)通道一張，描述通道工作狀態(tài)。第23頁(yè)/共36頁(yè)各表間的關(guān)系系統(tǒng)設(shè)備表系統(tǒng)設(shè)備表表項(xiàng)1 表項(xiàng)i設(shè)備類型設(shè)備標(biāo)識(shí)獲得設(shè)備的進(jìn)程號(hào)DCT指針設(shè)備控制表（設(shè)備控制表（DCT）設(shè)備類型設(shè)備標(biāo)識(shí)設(shè)備忙/閑標(biāo)記COCT指針設(shè)備等待隊(duì)列首指針設(shè)備等待隊(duì)列尾指針控制器控制表控制器控制表COCT控制器標(biāo)識(shí)控制器忙/閑標(biāo)記CHCT指針控制器等待隊(duì)列首指針控制器等待隊(duì)列尾指針通道控制表通道控制表CHCT通道標(biāo)識(shí)通道忙/閑標(biāo)記COCT指針通道等待隊(duì)列首指針通道等待隊(duì)列尾指針第24頁(yè)/共36頁(yè)13.4.2 設(shè)備分配設(shè)備分配原則原則 設(shè)備分配的原則 合理使用外設(shè)(公平和

17、避免死鎖) 提高設(shè)備利用率 應(yīng)用程序與設(shè)備無(wú)關(guān) 與設(shè)備分配有關(guān)的設(shè)備屬性： 獨(dú)享設(shè)備：打印機(jī)等； 共享設(shè)備：磁盤、網(wǎng)卡等； 設(shè)備分配技術(shù)： 獨(dú)占分配：不會(huì)出現(xiàn)死鎖；但設(shè)備利用率不高； 共享分配：利用率高，但控制復(fù)雜 虛擬分配：利用共享設(shè)備去實(shí)現(xiàn)獨(dú)占設(shè)備的功能；有利于提高設(shè)備利用率第25頁(yè)/共36頁(yè) 先來(lái)先服務(wù)(FCFS)：按I/O請(qǐng)求的先后順序，排成I/O請(qǐng)求命令隊(duì)列，隊(duì)首指向被請(qǐng)求設(shè)備的DCT；按FCFS分配設(shè)備； 基于優(yōu)先級(jí)：依據(jù)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，指定I/O請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)，排成不同優(yōu)先級(jí)隊(duì)列；按優(yōu)先級(jí)高低分配設(shè)備；13.4.2 設(shè)備分配設(shè)備分配算法第26頁(yè)/共36頁(yè)u先回顧一下設(shè)備分類問(wèn)題先回顧

18、一下設(shè)備分類問(wèn)題u按資源分配角度分類按資源分配角度分類u獨(dú)占設(shè)備獨(dú)占設(shè)備u在一段時(shí)間內(nèi)只能有一個(gè)進(jìn)程使用的設(shè)備，在一段時(shí)間內(nèi)只能有一個(gè)進(jìn)程使用的設(shè)備，一般為低速一般為低速I/OI/O設(shè)備。如打印機(jī)，磁帶等。因設(shè)備。如打印機(jī)，磁帶等。因數(shù)量有限，會(huì)成為系統(tǒng)中的數(shù)量有限，會(huì)成為系統(tǒng)中的“瓶頸瓶頸”資源，資源，使進(jìn)程經(jīng)常處于阻塞狀態(tài)；設(shè)備利用率比較使進(jìn)程經(jīng)常處于阻塞狀態(tài)；設(shè)備利用率比較低低u共享設(shè)備共享設(shè)備u在一段時(shí)間內(nèi)可有多個(gè)進(jìn)程共同使用的設(shè)備，在一段時(shí)間內(nèi)可有多個(gè)進(jìn)程共同使用的設(shè)備，多個(gè)進(jìn)程以交叉的方式來(lái)使用設(shè)備，其資源多個(gè)進(jìn)程以交叉的方式來(lái)使用設(shè)備，其資源利用率高（如硬盤）利用率高（如硬盤）第

19、27頁(yè)/共36頁(yè)13.5 虛擬設(shè)備 虛擬設(shè)備技術(shù) 多道程序系統(tǒng)中，進(jìn)程對(duì)設(shè)備的需求頻繁，尤其是獨(dú)占設(shè)備數(shù)量有限、效率低，故引入虛擬設(shè)備管理技術(shù)。 基本思想：用大容量的快速設(shè)備（磁盤）模擬慢速度的獨(dú)占設(shè)備，把一臺(tái)物理上的獨(dú)占設(shè)備變?yōu)檫壿嬌系亩嗯_(tái)共享設(shè)備。 通過(guò)共享型設(shè)備來(lái)模擬獨(dú)占型設(shè)備的動(dòng)作，使獨(dú)占型設(shè)備成為共享型設(shè)備，提高設(shè)備的利用率和系統(tǒng)的效率。 實(shí)例：SPOOLing技術(shù)（Simultaneously Peripheral Operation On Line，外圍設(shè)備同時(shí)聯(lián)機(jī)操作)，是用程序模擬脫機(jī)I/O的功能，故又稱為假脫機(jī)技術(shù)。第28頁(yè)/共36頁(yè)輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備虛擬設(shè)備

20、虛擬設(shè)備虛擬設(shè)備虛擬設(shè)備虛擬設(shè)備虛擬設(shè)備輸入井輸入井輸出井輸出井虛擬設(shè)備虛擬設(shè)備用戶進(jìn)程用戶進(jìn)程用戶進(jìn)程用戶進(jìn)程虛擬設(shè)備虛擬設(shè)備第29頁(yè)/共36頁(yè)13.5 SPOOLing系統(tǒng)系統(tǒng)工作原理工作原理 作業(yè)執(zhí)行前用慢速設(shè)備將作業(yè)預(yù)先輸入到輸入井中，稱為預(yù)輸入（輸入井和輸出井是某共享設(shè)備（磁盤）上的一部分存儲(chǔ)空間）。 作業(yè)運(yùn)行后，使用數(shù)據(jù)時(shí)，從輸入井中取出 作業(yè)執(zhí)行不必直接啟動(dòng)外設(shè)輸出數(shù)據(jù)，只需將這些數(shù)據(jù)寫入輸出井中 作業(yè)全部運(yùn)行完畢，再由外設(shè)輸出全部數(shù)據(jù)和信息，稱為緩輸出 實(shí)現(xiàn)了對(duì)作業(yè)輸入、組織調(diào)度和輸出的統(tǒng)一管理使外設(shè)在CPU直接控制下，與CPU并行工作（稱為假脫機(jī)）第30頁(yè)/共36頁(yè)輸入裝置輸入裝置輸入裝置輸入裝置通通道道通通道道輸出裝置輸出裝置輸出裝置輸出裝置通通 道道 主機(jī)系統(tǒng)主機(jī)系統(tǒng)輸入管輸入管 輸出管輸出管理模塊理模塊 理模塊理模塊外外 設(shè)設(shè)輸入井輸入井 輸出井輸出井 第31頁(yè)/共36頁(yè)13.5 SPOOLing系統(tǒng)系統(tǒng) 舉例舉例 假設(shè)系統(tǒng)中全部打印機(jī)采用了Spooling技術(shù)，當(dāng)某進(jìn)程要求打印輸出時(shí)