第9章設備管理設備管理是對計算機輸入輸出系統的管理，是操作系統中最具多樣性和復雜性的部分。本章主要討論設備管理的基本概念，包括中斷、緩沖、設備分配和控制等。9.1引言9.7設備標識與設備驅動程序9.2數據傳送控制方式9.3中斷技術9.4緩沖技術9.5設備分配9.6I/O進程控制本章小結計算機系統中，除了CPU和內存之外，其他的大部分硬設備稱為外部設備。它包括常用的輸入輸出設備、外存設備以及終端設備等。9.1.1設備的類別9.1.2設備管理的功能和任務9.1引言9.1.1設備的類別從系統管理的角度分類：按使用特性分類按從屬關系分類按信息組織方式分類圖9.1按使用特性對外部設備的分類9.1.1設備的類別按設備的從屬關系分類系統設備：在操作系統生成時就已配置好的各種標準設備。如，鍵盤、打印機以及文件存儲設備等。用戶設備：在系統生成時沒有配置，而由用戶自己安裝配置后由操作系統統一管理的設備。如，網絡系統中的各種網卡、圖像處理系統的圖像設備等。9.1.1設備的類別按信息組織方式分類字符設備：鍵盤、終端、打印機等以字符為單位組織和處理信息的設備被稱為字符設備；塊設備：磁盤、磁帶等以字符塊為單位組織和處理信息的設備被稱為塊設備。9.1.2設備管理的功能和任務設備管理的主要任務：選擇和分配輸入輸出設備以進行數據傳輸操作；控制輸入輸出設備和CPU（或內存）之間交換數據；為用戶提供友好的透明接口，把用戶和設備硬件特性分開，使得用戶在編制應用程序時不必涉及具體設備，系統按用戶要求控制設備工作；提高設備和設備之間、CPU和設備之間，以及進程和進程之間的并行操作度，以使操作系統獲得最佳效率。9.1.2設備管理的功能和任務設備管理的功能：(1)提供和進程管理系統的接口。(2)進行設備分配。(3)實現設備和設備、設備和CPU等之間的并行操作。(4)進行緩沖區管理。9.7設備標識與設備驅動程序邏輯設備與物理設備1.邏輯設備和物理設備的含義2.設備獨立性3.設備獨立性的優點1.邏輯設備和物理設備的含義邏輯設備邏輯設備是對實際物理設備屬性的抽象，它并不限于某個具體設備。用戶在編程時，不用關心系統具體配置了哪些設備，也不需要了解各種設備的物理特性，而只要按照慣例為所用到的設備起個邏輯名字，稱為邏輯設備名。物理設備物理設備是一個具體的設備。系統為了能識別全部外設，給每臺外設分配一個唯一不變的名字，稱為物理設備名。通過引入邏輯設備和物理設備，可實現設備獨立性。2.設備獨立性設備獨立性也稱為設備無關性，指用戶編程時所使用的設備與實際使用的設備無關，用戶編程時使用邏輯設備名。用戶程序以邏輯設備名來請求使用某類設備時，系統將在該類設備中，根據設備的使用情況，將任一臺合適的物理設備分配給該程序。如果用戶程序是以物理設備名來請求指定某臺設備，假如該設備有故障或正在被其他進程使用，則用戶程序只能一直等待。采用邏輯設備名，可以使用戶程序獨立于分配給它的某類設備的具體設備。2.設備獨立性使用邏輯設備名，還能使用戶程序獨立于所使用的某類設備。例如，在Linux系統環境下，系統提供標準輸入/輸出，在用戶程序中的輸入/輸出都使用這兩個標準的I/O，實際運行時，可根據具體情況而定。如果配備打印機，可將輸出信息送到打印機打印；如果沒有配備打印機，就把輸出重定向到某個指定文件，把要打印的信息送到該文件中。

3.設備獨立性的優點（1）方便用戶編程。（2）便于程序移植。（3）提高了資源利用率。（4）能適應多用戶多進程的需要。設備驅動程序設備驅動程序：是驅動物理設備直接進行各種操作的軟件，它可看作I/O系統和物理設備的接口，所有進程對于設備的請求都要通過設備驅動程序來完成。

1.設備控制器2.設備驅動程序的引入3.設備驅動程序的處理過程1.設備控制器外設機械部件電子部件獨立出來設備控制器設備只有在設備控制器的控制下才能運行，且一個控制器可以控制幾臺同類設備。設備控制器CPU設備控制寄存器、數據寄存器、狀態寄存器、地址譯碼器等接收和識別CPU發來的命令

實現控制器與CPU之間、控制器和外設之間的數據交換

記錄設備的狀態（如設備就緒、設備忙、操作錯誤等）供CPU了解用于識別每個設備的地址2.設備驅動程序的引入將用戶命令中的邏輯設備名轉換為物理設備名，系統只是完成了第一步工作，至于要具體操縱這臺物理設備，就復雜多了。操作系統設計者把與物理設備直接有關的軟件部分獨立出來，構成設備驅動程序系列，一般由設備商和軟硬件開發商提供的針對某一種具體設備的驅動程序組成。系統和用戶可根據需要，靈活配置物理設備，選擇相應的驅動程序裝載。

3.設備驅動程序的處理過程（1）將抽象要求轉換為具體要求（控制器中寄存器內容）。（2）檢查I/O請求的合法性。（3）檢查設備狀態。讀狀態寄存器內容，看設備忙/閑狀態。（4）傳送必要的參數。（5）啟動I/O設備。向設備控制器中的命令寄存器傳送控制命令，將外設啟動，然后可由設備控制器來控制外設進行基本I/O操作。不同類型的外設，驅動程序是不一樣的。9.2數據傳送控制方式選擇和衡量控制方式的原則：(1)數據傳送速度足夠高，能滿足用戶的需要但又不丟失數據；(2)系統開銷小，所需的處理控制程序少；(3)能充分發揮硬件資源的能力，使得I/O設備盡量忙，而CPU等待時間少。9.2數據傳送控制方式4種外設和內存間常用的數據傳送控制方式：9.2.1程序直接控制方式9.2.2中斷方式9.2.3DMA方式（直接存取方式）9.2.4通道控制方式(channelcontrol)9.2.1程序直接控制方式程序直接控制方式：由用戶進程來直接控制內存或CPU和外圍設備之間的信息傳送。控制者是用戶進程。I/O控制器中的寄存器1.控制狀態寄存器：設有多個標志位，如忙/閑標志位、完成位2.數據緩沖寄存器程序直接控制方式——以鍵盤為例1、CPU向鍵盤的控制器發一條輸入命令，啟動鍵盤進行輸入操作，并將狀態寄存器的”忙／閑位”置1，表示忙。2、然后CPU運行程序不斷測試狀態寄存器的完成位，看鍵盤是否完成了輸入。直到鍵盤已將數據輸入到了鍵盤控制器的數據寄存器中，狀態寄存器的完成位變為1時，CPU才停止測試。3、CPU取走數據寄存器中的輸入數據。目前IDE接口硬盤仍在使用這種方式，稱為PIO（ProgrammingInput/Output）模式。程序直接控制方式的控制流程圖程序直接控制方式的缺點：(1)CPU和外圍設備只能串行工作。(2)CPU在一段時間內只能和一臺外圍設備交換數據信息，從而不能實現設備之間的并行工作；(3)由于程序直接控制方式依靠測試設備標志觸發器的狀態位來控制數據傳送，因此無法發現和處理由于設備或其他硬件所產生的錯誤。程序直接控制方式只適用于那些CPU執行速度較慢，而且外圍設備較少的系統。9.2.2中斷方式CPU請求設備傳輸后不等待，轉去做其他更有用的事情，當設備完成請求的時候向CPU發設備中斷。（系統中同一時刻可能有許多設備的請求在同時發生。）所謂中斷，就是指當某個事件發生時，向系統發出一個中斷信號，系統于是中止現行程序的運行，轉去執行相應的中斷處理程序，完畢后返回斷點繼續執行。需要在CPU和每一個設備控制器之間增加一條中斷請求線，并在設備控制器的控制寄存器中增加一個中斷允許位。中斷方式的傳送結構中斷方式——以鍵盤輸入為例（1）開中斷。CPU把啟動位和中斷允許位為1的控制字寫入鍵盤控制狀態寄存器中，啟動鍵盤。（當中斷允許位為1時，中斷程序可以被調用。）（2）進程等待鍵盤輸入完成（進入等待隊列），由進程調度程序調度其他就緒進程使用CPU。（3）鍵盤啟動后，當數據寄存器裝滿后，鍵盤控制器通過中斷請求線向CPU發出中斷信號。（4）CPU暫停正在進行的工作，轉向執行中斷處理程序。（取出數據寄存器中的輸入數據送到內存特定單元，并將等待輸入完成的進程喚醒。）（5）中斷處理程序完畢，CPU返回斷點繼續執行。（6）以后某個時刻，進程調度程序選中正處于就緒狀態的那個進程，該進程從特定內存單元中取出所需的數據繼續工作。圖9.4中斷控制方式的處理過程中斷控制方式的處理過程中斷方式的優點：CPU不需等待數據傳輸完成，I/O設備與CPU并行工作，CPU的利用率因此提高。中斷方式的缺點：在一次數據傳送過程中，發生中斷次數較多。如果數據量大，需要多次執行中斷程序，CPU的效率仍然不高。如果外圍設備的速度也非常高，則可能造成數據緩沖寄存器的數據由于CPU來不及取走而丟失。9.2.3DMA方式（直接存取方式）DMA（DirectMemoryAccess）方式：在外部設備和主存之間建立了直接數據通路，即外設和主存之間可直接讀寫數據，且數據傳送的基本單位是數據塊。整塊數據的傳輸在一個稱為DMA控制器的控制下完成。DMA數據傳輸期間不需CPU干預，僅在傳送一個或多個數據塊的開始或結束時，才需CPU處理。

在DMA方式中，I/O控制除了控制狀態寄存器和數據緩沖寄存器之外，DMA控制器中還包括傳送字節計數器、內存地址寄存器等。DMA控制方式DMA方式的數據輸入處理過程如下:CPU把準備存放輸入數據的內存始址以及要傳送的字節數分別送入DMA控制器中的內存地址寄存器和傳送字節計數器；另外，還把控制狀態寄存器中的中斷允許位和啟動位置1；從而啟動設備開始進行數據輸入。發出數據要求的進程進入等待狀態，進程調度程序調度其他進程占據CPU。當輸入設備把一個數據送入DMA控制器的數據緩沖寄存器后，DMA控制器立即取代CPU，接管地址總線的控制權，根據送入DMA控制器的內容，將數據送入相應的內存單元（這稱為挪用（竊取）CPU工作周期），直到所要求的字節全部傳送完畢。DMA控制器在傳送字節數完成時通過中斷請求線發出中斷信號，CPU在接收到中斷信號后轉中斷處理程序進行善后處理。中斷處理結束時，CPU返回被中斷進程處執行或被調度到新的進程上下文環境中執行。圖9.6DMA方式的數據傳送處理過程DMA方式與中斷方式的主要區別（優點）：中斷方式：在數據緩沖寄存器滿之后發中斷要求CPU進行中斷處理；DMA方式：在所要求轉送的數據塊全部傳送結束時要求CPU進行中斷處理。大大減少了CPU進行中斷處理的次數。中斷方式：數據傳送在中斷處理時由CPU控制完成；DMA方式：在DMA控制器的控制下不經過CPU控制完成。DMA方式的缺點：DMA方式對外圍設備的管理和某些操作仍由CPU控制。大中型計算機中，系統所配置的外設種類越來越多，數量也越來越大，對外圍設備的管理的控制也就愈來愈復雜。9.2.4通道控制方式

(channelcontrol)

1.通道的概念2.通道的種類3.通道控制方式的數據傳輸處理過程4.通道方式與DMA方式的區別1.通道的概念通道是一個獨立于CPU的專管輸入／輸出控制的處理機，它控制設備與內存直接進行數據交換。通道有自己的一套簡單的指令系統，稱為通道指令。每條通道指令規定了設備的一種操作，通道指令序列便是通道程序，通道執行通道程序來完成規定動作。通道的定義：通道是一個獨立于CPU的專管輸入輸出控制的處理機，它控制設備與內存直接進行數據交換。它有自己的通道指令，這些通道指令受CPU啟動，并在操作結束時向CPU發中斷信號。1.通道的概念1.通道的概念通道靠執行通道程序軟件完成數據傳輸，通道控制器的功能比DMA控制器更強大，它能夠承擔外設的大部分工作。

通道處理機寄存器部分控制部分數據寄存器主存地址寄存器傳輸字節寄存器通道命令寄存器通道狀態寄存器分時控制地址分配數據傳送等2.通道的種類以字節為傳輸單位，可以分時地執行多個通道程序。這是一種簡單的共享通道，主要為多臺低速或中速的字符設備服務。如終端、打印機等。

它用開關來控制對高速外設的選擇，如磁盤機等。在一段時間內單獨為一臺外圍設備服務，直到該設備的數據傳輸工作全部結束。然后通道再選擇另一臺外設為其提供服務。它分時地為多臺外圍設備服務，每個時間片傳送一個數據塊。可以同時連接多臺高速存儲設備，如磁帶機等。因此，它能夠充分發揮高速通道的數據傳輸能力。3.通道控制方式的數據輸入處理過程

(1)當進程要求設備輸入數據時，CPU發Start指令指明I/O操作、設備號和對應通道。(2)對應通道接收到CPU發來的啟動指令Start之后，把存放在內存中的通道指令程序讀出，設置對應設備的I/O控制器中的控制狀態寄存器。(3)設備根據通道指令的要求，把數據送往內存中指定區域。(4)若數據傳送結束，I/O控制器通過中斷請求線發中斷信號請求CPU做中斷處理。(5)中斷處理結束后CPU返回被中斷進程處繼續執行。在(1)中要求數據的進程只有在調度程序選中它之后，才能對所得到的數據進行加工處理。

發出Start指令，指明I/O操作、設備號和對應的通道啟動設備準備數據設備根據通道指令要求，把數據放入內存制定區域通道接受啟動指令Start傳送結束嗎通道方式的數據傳送處理過程4.通道控制方式與DMA方式相類似，也是一種以內存為中心，實現設備和內存直接交換數據的控制方式。與DMA方式不同的是：DMA方式：數據的傳送方向、存放數據的內存始址以及傳送的數據塊長度等都由CPU控制；通道方式：這些都由專管輸入輸出的硬件——通道來進行控制。DMA方式：每臺設備至少一個DMA控制器；通道控制方式：可以做到一個通道控制多臺設備與內存進行數據交換，通道方式進一步減輕了CPU的工作負擔和增加了計算機系統的并行工作程度。9.3中斷技術在人機聯系、故障處理、實時處理、程序調試與監測、任務分配等方面都需用到中斷技術；在設備管理中，沒有中斷技術就不可能實現設備與主機、設備與設備、設備與用戶、設備與程序的并行。9.3.1中斷的基本概念9.3.2中斷的分類與優先級9.3.3軟中斷9.3.4中斷處理過程9.3.1中斷的基本概念中斷(Interrupt)：是指計算機在執行期間，系統內發生任何非尋常的或非預期的急需處理事件，使得CPU暫時中斷當前正在執行的程序而轉去執行相應的事件處理程序，待處理完畢后又返回原來被中斷處繼續執行或調度新的進程執行的過程。9.3.1中斷的基本概念引起中斷發生的事件被稱為中斷源。中斷源向CPU發出的請求中斷處理信號稱為中斷請求；CPU收到中斷請求后轉相應的事件處理程序稱為中斷響應。相應的事件處理程序稱為中斷服務程序。執行中斷服務程序的過程稱為中斷處理。禁止中斷：在有些情況下，盡管產生了中斷源和發出了中斷請求，但CPU內部的處理機狀態字PSW的中斷允許位已被清除，從而不允許CPU響應中斷。CPU禁止中斷后只有等到PSW的中斷允許位被重新設置后才能接收中斷。禁止中斷也稱為關中斷，即把CPU內部的處理機狀態字PSW的中斷允許位已被清除，從而不允許CPU響應中斷。9.3.1中斷的基本概念9.3.1中斷的基本概念開中斷：設置CPU內部的處理機狀態字把PSW的中斷允許位從而允許把CPU內部的處理機狀態字的稱為開中斷。中斷請求、關中斷、開中斷等都由硬件實現。開中斷和關中斷是為了保證某些程序執行的原子性。中斷屏蔽：中斷屏蔽是指在中斷請求產生之后，系統用軟件方式有選擇地封鎖部分中斷而允許其余部分的中斷仍能得到響應。中斷屏蔽是通過每一類中斷源設置一個中斷屏蔽觸發器來屏蔽它們的中斷請求而實現的。不過，有些中斷請求是不能屏蔽甚至不能禁止的，也就是說，這些中斷具有最高優先級。不管CPU是否是關中斷的，只要這些中斷請求一旦提出，CPU必須立即響應。9.3.1中斷的基本概念9.3.2中斷的分類與優先級1.中斷的分類2.中斷與陷阱的區別3.中斷優先級1.中斷的分類中斷分類外中斷硬中斷內中段軟中斷來自于處理機及內存外部的中斷，都稱為外中斷。外中斷在狹義上一般被稱為中斷。例如，輸入/輸出中斷，操作員對機器進行干預的中斷，各種定時器引起的時鐘中斷，調試程序中設置斷點引起的調試中斷等。在處理機和內存內部產生的中斷稱為內中段，也稱為陷入或異常。例如，非法指令、數據格式錯誤、主存保護錯誤、地址越界錯誤、各種運算溢出錯誤、除數為零錯誤、數據校驗錯、進程用戶態向系統態轉換等。由程序中執行了中斷指令引起的中斷，稱為軟中斷。軟中斷源于UNIX系統，該中斷又叫信號處理機構，它是UNIX系統提供的一種進程通信機構，利用它，進程之間可相互通信。通過硬件產生相應的中斷請求陷阱由處理機正在執行的現行指令引起；中斷由與現行指令無關的中斷源引起的；陷阱處理程序提供的服務為當前進程所用；中斷處理程序提供的服務則不是為了當前進程的；CPU在執行完一條指令之后，下一條指令開始之前響應中斷，而在一條指令執行中也可以響應陷阱。2.中斷與陷阱的區別3.中斷優先級中斷優先級的確定主要由下列因素來決定：（1）中斷源的緊迫性。（2）設備的工作速度。（3）數據恢復的難易程度。3.中斷優先級為了按中斷源的輕重緩急處理響應中斷，操作系統對不同的中斷賦予不同的優先級。為了禁止中斷或屏蔽中斷，CPU的處理機狀態字PSW中設置有相應的優先級。當系統中同時存在若干個中斷請求時，CPU按它們的優先級從高到低進行處理。當CPU響應一個中斷源的請求，在進行中斷處理時，如果又有新的中斷源發出中斷請求，CPU是否響應該中斷請求，則取決于中斷源的優先級。9.3.4中斷處理過程一旦CPU響應中斷，轉入中斷處理程序，系統就開始進行中斷處理。圖9.8中斷處理過程圖9.8中斷處理過程條9.4緩沖技術

9.4.1緩沖的引入9.4.2緩沖的種類9.4.3緩沖池的管理9.4.1緩沖的引入外圍設備和CPU的處理速度不匹配的問題是客觀存在的。這限制了和處理機連接的外設臺數，且在中斷方式時造成數據丟失。也極大地制約了計算機系統性能的進一步提高和限制了系統的應用范圍。有效降低中斷次數。使用DMA方式或通道方式控制數據傳送，但對這兩種方式如果不畫分專用的內存區或專用緩沖器來存放數據的話，也會因為要求數據的進程所擁有的內存區不夠或存放數據的內存始址計算困難等原因而造成某個進程長期占有通道或DMA控制器及設備，從而產生所謂瓶頸問題。9.4.1緩沖的引入為了匹配外設與CPU之間的處理速度，為了減少中斷次數和CPU的中斷處理時間，同時也是為了解決DMA或通道方式時的瓶頸問題，在設備管理中引入了用來暫存數據的緩沖技術。9.4.1緩沖的引入硬件緩沖采用專用硬件緩沖器，一般由外設自帶的專用寄存器構成。硬件緩沖器的大小是衡量設備性能的一個指標。但硬件緩沖器價格較昂貴。在內存中專門開辟若干單元作為緩沖區。系統通常采用這種方法。緩沖的實現方法（1）硬件緩沖（2）軟件緩沖緩沖：是使用專用硬件緩沖器或在內存中劃出一個專用區域來暫時存放輸入輸出數據的器件。9.4.2緩沖的種類根據緩沖區設置個數的多少，可以分為：單緩沖雙緩沖多緩沖緩沖池（1）單緩沖假如發送者和接收者速度不匹配，將會浪費大量的等待時間，設備和設備之間不能通過單緩沖達到并行操作。因此，通常不采用單緩沖。

（2）雙緩沖當發送者和接收者的速度相差很大時，雙緩沖還是不能解決兩者并行工作問題。雙緩沖在實際系統中采用得很少。（3）多緩沖多緩沖是把多個緩沖區連接起來組成兩部分，一部分專門用于輸入，另一部分專門用于輸出的緩沖結構。（4）緩沖池緩沖池由多個大小相同的緩沖區組成，緩沖池中的緩沖區被系統中所有進程共享使用，由管理程序統一對緩沖池進行管理。為便于管理，系統將相同類型的緩沖區鏈成一個隊列，緩沖池中共有三種隊列。這三種隊列各有指向其首緩沖區的隊首指針和指向尾緩沖區的隊尾指針。對緩沖區進行讀、寫操作時。從隊列中取下的緩沖區稱為工作緩沖區，緩沖池中有四種工作緩沖區：①②③④輸出過程？（4）緩沖池緩沖池的結構緩沖池由多個緩沖區組成。而一個緩沖區由兩部分組成:一部分是用來標識該緩沖器和用于管理的緩沖首部，另一部分是用于存放數據的緩沖體。對緩沖池的管理是通過對每一個緩沖器的緩沖首部進行操作實現的。圖9.9緩沖首部9.5設備分配9.5.1設備分配用數據結構9.5.2設備分配的原則9.5.3設備分配流程9.5.1設備分配用數據結構設備控制表DCT(DeviceControlTable)系統設備表SDT(SystemDeviceTable)控制器表COCT(COntrolerControlTable)通道控制表CHCT(CHannelControlTable)反映設備的特性、設備和I/O控制器的連接情況。每個設備一張，且在系統生成時或在該設備和系統連接時創建，但表中的內容則根據系統執行情況而被動態地修改。整個系統一張，它記錄已被連接到系統中的所有物理設備的情況，并為每個物理設備設一表項。SDT的主要意義在于反映系統中設備資源的狀態，即系統中有多少設備，有多少是空閑的，而又有多少已分配給了哪些進程。COCT也是每個控制器一張，它反映I/O控制器的使用狀態以及和通道的連接情況等(在DMA方式時，該項是沒有的)。該表只在通道控制方式的系統中存在。每個通道一張。9.5.2設備分配的原則1.設備分配原則根據設備特性、用戶要求和系統配置情況決定的。設備分配的總原則：既要充分發揮設備的使用效率，盡可能的讓設備忙，但又要避免由于不合理的分配方法造成進程死鎖；還要做到：把用戶程序和具體物理設備隔離開來，即用戶程序面對的是邏輯設備，而分配程序將在系統把邏輯設備轉換成物理設備之后，再根據要求的物理設備號進行分配。設備分配方式：靜態分配：在用戶作業開始執行之前，由系統一次分配該作業所要求的全部設備、控制器和通道。靜態分配方式不會出現死鎖，但設備的使用效率低。不符合設備分配的總原則。動態分配：在進程執行過程中根據執行需要進行。當進程需要設備時，通過系統調用命令向系統提出設備請求，由系統按照事先規定的策略給進程分配所需要的設備、I/O控制器和通道，一旦用完之后，便立即釋放。有利于提高設備的利用率，分配算法使用不當有可能造成進程死鎖。2.設備分配策略（1）先來先服務（2）優先級高者先服務當有多個進程對同一臺設備提出分配請求時，根據進程對某設備提出請求的時間順序，將這些進程控制塊排成一個設備請求隊列，處于隊首的進程最先獲得使用權。請求設備的進程按優先級排入設備請求隊列，在優先級相同的情況下，再按時間順序排列，設備總是分配給隊首具有最高優先級的進程使用。動態設備分配的分配策略9.5.3設備分配流程9.6I/O進程控制9.6.1I/O控制的引入9.6.2I/O控制的功能9.6.3I/O控制的實現9.6.1I/O控制的引入I/O控制：從用戶進程的輸入輸出請求開始，給用戶進程分配設備和啟動有關設備進行I/O操作，以及在I/O操作完成之后響應中斷，進行善后處理為止的整個系統控制過程稱為I/O控制。9.6.2I/O控制的功能9.6.3I/O控制的實現I/O控制過程的三種實現方式：(1)作為請求I/O操作的進程的一部分實現。這種情況下，請求I/O操作的進程應具有良好的實時性，且系統應能根據在中斷信號的內容準確地調度到請求所對應I/O操作的進程占據處理機，因為在大多數情況下，當一個進程發出I/O請求命令之后，都被阻塞睡眠。I/O控制過程的三種實現方式：(2)作為當前進程的一部分實現。作為當前進程的一部分實現時，不要求系統具有高的實時性。但由于當前進程與完成的I/O操作無關，所以當前進程不能接受I/O請求命令的啟動I/O操作。不過，當前進程可以在接收到中斷信號后，將中斷信號轉交給I/O控制模塊處理，因此，如果讓請求I/O操作的進程調用I/O操作控制部分(I/O請求處理、設備分配、緩沖區分配等)，而讓當前進程負責調用中斷處理部分也是一種可行的I/O控制方案。9.6.3I/O控制的實現I/O控制過程的三種實現方式：(3)I/O控制由專門的系統進程——I/O進程完成。在用戶進程發出I/O請求命令之后，系統調度I/O進程執行，控制I/O操作。同樣，在外設發出中斷請求之后，I/O進程也被調度執行以響應中斷。I/O請求處理模塊、設備分配模塊以及緩沖區管理模塊和中斷原因分析、中斷處理模塊和后述的設備驅動程序模塊等都是I/O進程的一部分。9.6.3I/O控制的實現I/O進程的三種實現方式:a.每類(個)設備設一專門的I/O進程，且該進程只能在系統態下執行。b.整個系統設一I/O進程，全面負責系統的數據傳送工作。又可把I/O進程分為輸入進程和輸出進程。c.每類(個)設備設一個專門的I/O進程，但該進程既可在用戶態也可在系統態下執行。9.6.3I/O控制的實現本章小結設備管理的主要任務是控制