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1、软件技术基础设备管理第1页，共43页，编辑于2022年，星期三2.5.1 2.5.1 设备管理概述设备管理概述外部设备：外部设备：计算机系统中除了中央处理机和主计算机系统中除了中央处理机和主存储器外的其它设备称为外部设备。存储器外的其它设备称为外部设备。设备管理就是对外部设备进行统一的管理，向用设备管理就是对外部设备进行统一的管理，向用户提供简单而一致的方式访问各种户提供简单而一致的方式访问各种I/O设备。设备。第2页，共43页，编辑于2022年，星期三一、设备分类一、设备分类按工作特点：按工作特点：输入输出设备输入输出设备存储设存储设备备按资源分配方式：按资源分配方式：独占设备独占设备共享设
2、备共享设备虚拟设备虚拟设备按信息交换单位：按信息交换单位：字符设备字符设备块设备块设备第3页，共43页，编辑于2022年，星期三二、设备管理的任务与功能二、设备管理的任务与功能按照设备类型和系统分配策略进行设备分配与回收按照设备类型和系统分配策略进行设备分配与回收向用户提供统一的接口向用户提供统一的接口实现设备驱动实现设备驱动真正的真正的I/O操作操作缓冲区管理缓冲区管理实现虚拟设备管理实现虚拟设备管理方便用户使用设备方便用户使用设备1完成设备分配完成设备分配2完成真正的完成真正的I/O操作操作3实现实现CPU与与I/O设备间的速度匹配设备间的速度匹配4第4页，共43页，编辑于2022年，星期
3、三CPU存储器存储器高速高速I/O设备设备共享总线共享总线低速低速I/O设备设备设备控制器设备控制器微机微机I/OI/O系统的结构系统的结构第5页，共43页，编辑于2022年，星期三基于主存和通道的基于主存和通道的I/OI/O系统系统CPU主存主存通道通道通道通道通道通道通道通道某某某某I/O设备设备磁磁盘盘磁带磁带通信通信通信通信设备设备主存主存可同时进行可同时进行可同时进行可同时进行控制控制uu通道与通道与通道与通道与CPUCPU共享主存共享主存共享主存共享主存uu通道代替通道代替通道代替通道代替CPU完成与设备控制器的通信完成与设备控制器的通信完成与设备控制器的通信完成与设备控制器的通信
4、第6页，共43页，编辑于2022年，星期三1 1、什么是设备控制器、什么是设备控制器、什么是设备控制器、什么是设备控制器位于位于CPUCPU与设备之间，接收与设备之间，接收CPUCPU下达的输入、输出命令下达的输入、输出命令并控制具体设备实现操作。并控制具体设备实现操作。一个控制器可控制一个或多个一个控制器可控制一个或多个I/OI/O设备。设备。存在形式为各种接口卡。存在形式为各种接口卡。设备控制器设备控制器2 2、设备控制器功能、设备控制器功能、设备控制器功能、设备控制器功能接收和识别命令；数据暂存、缓冲；监测设备状态。接收和识别命令；数据暂存、缓冲；监测设备状态。数据接口、控制接口、状态接
5、口数据接口、控制接口、状态接口3 3、设备控制器与设备的接口、设备控制器与设备的接口、设备控制器与设备的接口、设备控制器与设备的接口第7页，共43页，编辑于2022年，星期三4 4、设备控制器组成、设备控制器组成控制器与控制器与控制器与控制器与CPUCPU的接口单元的接口单元的接口单元的接口单元控制器与设备接口单元控制器与设备接口单元控制器与设备接口单元控制器与设备接口单元I/OI/O逻辑单元逻辑单元逻辑单元逻辑单元数据线数据线数据寄存器数据寄存器地址线地址线I/O逻辑逻辑控制线控制线数据信号数据信号控制信号控制信号状态信号状态信号数据信号数据信号控制信号控制信号状态信号状态信号控制器与控制器
6、与设备接口设备接口控制器与控制器与设备接口设备接口第8页，共43页，编辑于2022年，星期三2.5.2 2.5.2 数据传送控制方式数据传送控制方式设备管理的主要任务就是控制设备与设备管理的主要任务就是控制设备与CPU间的数间的数据传递，主要有以下数传控制方式：据传递，主要有以下数传控制方式：中断控制方式中断控制方式2直接内存访问（直接内存访问（DMA）方式）方式3通道（通道（ChannelChannel）方式）方式4程序查询方式程序查询方式1第9页，共43页，编辑于2022年，星期三一、程序查询方式一、程序查询方式由程序循环查询外部设备的状态，在外设进行数据处理由程序循环查询外部设备的状态，
7、在外设进行数据处理时时CPU只能等待。只能等待。开始接收开始接收数据数据有数据有数据接收？接收？否否是是忙等忙等接收接收开始发送开始发送数据数据设备空闲？设备空闲？否否是是忙等忙等发送发送第10页，共43页，编辑于2022年，星期三二、中断控制方式二、中断控制方式外部设备与外部设备与CPU之间传递数据通过专门的中断请求信号之间传递数据通过专门的中断请求信号来进行。来进行。I/O操作由程序发起，在操作完成时（如数据操作由程序发起，在操作完成时（如数据可读或已经写入）由外设向可读或已经写入）由外设向CPU发出中断，发出中断，CPU完成数完成数据的读写。据的读写。要求：要求：专门的中断请求线、专门的
8、中断标志位专门的中断请求线、专门的中断标志位优点：优点：在外设进行数据处理时，在外设进行数据处理时，CPU不必等待不必等待实实现了让权等待。现了让权等待。缺点：缺点：CPU每次处理的数据量少（通常以字节为单位），每次处理的数据量少（通常以字节为单位），适于数据传输率较低的设备。适于数据传输率较低的设备。第11页，共43页，编辑于2022年，星期三进程利用中断实现输入、输出流程：进程利用中断实现输入、输出流程：初始化初始化阻塞等待输入阻塞等待输入控制设备控制设备完成输入完成输入根据中断类型唤醒等待进程根据中断类型唤醒等待进程设备产生输入中断设备产生输入中断输入向设备输出数据向设备输出数据阻塞等待
9、输出完成阻塞等待输出完成根据中断唤醒等待进程根据中断唤醒等待进程设备产生输出中断设备产生输出中断输出第12页，共43页，编辑于2022年，星期三三、直接内存访问方式三、直接内存访问方式(DMA)(DMA)引入思想：减少引入思想：减少CPU在数据传递过程中的干预，在数据传递过程中的干预，DMA控控制器完成内存与外设的成批数据交换。制器完成内存与外设的成批数据交换。优点：优点：CPU只需干预只需干预I/O操作的开始和结束，而其中的操作的开始和结束，而其中的一批数据读写无需一批数据读写无需CPU控制，适于高速设备。控制，适于高速设备。第13页，共43页，编辑于2022年，星期三1.1.由程序设置由程
10、序设置DMADMA控制器中的若干寄存器值（如内存始址，控制器中的若干寄存器值（如内存始址，传送字节数），然后发起传送字节数），然后发起I/OI/O操作；操作；2.2.数据直接在数据直接在DMADMA控制器控制下通过总线传递到内存中；控制器控制下通过总线传递到内存中；3.3.在完成指定量的数据接收后，在完成指定量的数据接收后，DMADMA控制器才向控制器才向CPUCPU产生中断；产生中断；4.4.通过中断处理程序唤醒等待数据的进程；通过中断处理程序唤醒等待数据的进程；5.5.等待数据的进程经过调度处理输入的数据。等待数据的进程经过调度处理输入的数据。DMA过程：过程：不再每个字符传递后发中断，实
11、现了块传递再不再每个字符传递后发中断，实现了块传递再中断，减少了中断，减少了CPUCPU的占用时间的占用时间第14页，共43页，编辑于2022年，星期三中断控制方式与中断控制方式与DMA方式方式CPU总线总线I/OI/O设备设备设备设备内存内存内存内存中断中断CPUI/O设备设备内存内存DMADMA中断：通知中断：通知中断：通知中断：通知已传输完毕已传输完毕已传输完毕已传输完毕第15页，共43页，编辑于2022年，星期三四、通道方式四、通道方式通过执行通道程序并行完成一系列输入输出过程通过执行通道程序并行完成一系列输入输出过程通道：通道：通道是一种特殊的处理机，具有执行通道是一种特殊的处理机，
12、具有执行I/OI/O指令的能力，指令的能力，通过执行通道程序来控制通过执行通道程序来控制I/OI/O操作。操作。1、通道程序有自己的指令系统，是一个相对完整的过程。、通道程序有自己的指令系统，是一个相对完整的过程。CPU只需向只需向通道发出一条指令，通道便从内存中取出本次执行的通道程序并通道发出一条指令，通道便从内存中取出本次执行的通道程序并执行。执行。2、通道之间可以并行执行，进一步减少了、通道之间可以并行执行，进一步减少了CPU对输入输出过程的干对输入输出过程的干预。提高预。提高CPU与设备之间的并行性，提高资源利用率。与设备之间的并行性，提高资源利用率。3、主机具有一个或多个通道，一个通
13、道可管理一个或多个设备、主机具有一个或多个通道，一个通道可管理一个或多个设备控制器；通道和控制器；通道和CPU共享一个主存共享一个主存特点：特点：第16页，共43页，编辑于2022年，星期三通道通道通道通道设备控制器设备控制器设备控制器设备控制器设备设备设备设备设备设备设备设备设备设备设备设备通道通道通道通道设备控制器设备控制器设备控制器设备控制器设备设备设备设备设备设备设备设备主存主存主存主存CPUCPU通道通道设备控制器设备控制器设备控制器设备控制器设备设备设备设备通道通道设备设备多通路系统多通路系统第17页，共43页，编辑于2022年，星期三2.5.3 2.5.3 缓冲技术缓冲技术作用：
14、作用：解决解决CPUCPU与与I/OI/O设备速度匹配问题设备速度匹配问题速度速度1速度速度2基本思想：基本思想：在内存中开辟一定的专在内存中开辟一定的专用区域，作为用区域，作为CPUCPU和和I/OI/O设备设备之间进行信息交流的工作之间进行信息交流的工作区区缓冲区第18页，共43页，编辑于2022年，星期三缓冲区的组织缓冲区的组织专用缓冲区：专用缓冲区：为某台设备专门设置的，单独使用的缓冲区为某台设备专门设置的，单独使用的缓冲区公用缓冲区：公用缓冲区：为多台或者全部设备设置的，共享的缓冲区为多台或者全部设备设置的，共享的缓冲区按使用方式划分：按使用方式划分：按数量划分：按数量划分：单缓冲区
15、单缓冲区双缓冲区双缓冲区多缓冲区多缓冲区 循环缓冲循环缓冲缓冲池：缓冲池：由多个大小相等的缓冲区连接起来构成缓冲池由多个大小相等的缓冲区连接起来构成缓冲池第19页，共43页，编辑于2022年，星期三1.1.单缓冲区单缓冲区在在CPUCPU和设备之间设置一个缓冲区和设备之间设置一个缓冲区速度速度1速度速度2注意：注意：1.单缓冲区是临界资源，读写单缓冲区是临界资源，读写必须互斥访问。必须互斥访问。2.单缓冲区只能实现匹配速度，单缓冲区只能实现匹配速度，不能实现并行操作。不能实现并行操作。第20页，共43页，编辑于2022年，星期三2.2.双缓冲区双缓冲区在在CPUCPU和设备之间设置两个缓冲区和
16、设备之间设置两个缓冲区设备设备1设备设备2CPU提高了提高了CPU与设与设备之间的并行度备之间的并行度第21页，共43页，编辑于2022年，星期三多个缓冲区循环使用，类似循环队列多个缓冲区循环使用，类似循环队列next_innext_outCPU设备输入设备输入3.3.循环缓冲循环缓冲第22页，共43页，编辑于2022年，星期三4.4.缓冲池缓冲池可供多个对象共享的公用缓冲区组成的缓冲池可供多个对象共享的公用缓冲区组成的缓冲池缓冲区缓冲区 1缓冲区缓冲区 2缓冲区缓冲区 3缓冲区缓冲区 4缓冲区缓冲区 1缓缓冲冲区区缓缓 冲冲 体体缓缓冲冲区区首首部部设备号设备号缓冲区号缓冲区号缓冲区地址缓冲
17、区地址状态状态数据块号数据块号互斥标识位互斥标识位设备缓冲设备缓冲队列指针队列指针数数 据据缓冲池中的缓冲区根据使用情况缓冲池中的缓冲区根据使用情况划分为划分为3 3种队列：种队列：inqinq：满输入缓冲区队列：满输入缓冲区队列outqoutq：满输出缓冲区队列：满输出缓冲区队列emptyqemptyq：空缓冲区队列：空缓冲区队列从设备输入的数据缓冲区队列从设备输入的数据缓冲区队列准备向设备输出的数据缓冲区队列准备向设备输出的数据缓冲区队列第23页，共43页，编辑于2022年，星期三缓冲池操作（四种操作）缓冲池操作（四种操作）设备输入数据到缓冲池设备输入数据到缓冲池get empty buf
18、fer;fill data in buffer;put buffer in inq;收容输入收容输入用户从缓冲池读入数据用户从缓冲池读入数据get buffer from inq;calculet data in buffer;put buffer back to emptyq提取输入提取输入用户向数据缓冲池输出数据用户向数据缓冲池输出数据get buffer from outq;Send data;put buffer in emptyq;收容输出收容输出设备从缓冲池中读出输出数据设备从缓冲池中读出输出数据并完成输出并完成输出get buffer from emptyq;fill data
19、in buffer;put buffer outq;提取输出提取输出缓冲池缓冲池设备设备设备设备CPUCPU第24页，共43页，编辑于2022年，星期三缓冲池的组成缓冲池的组成emptyqemptyqinqinqoutq收容输入收容输入收容输入收容输入提取输出提取输出提取输入提取输入提取输入提取输入收容输出收容输出设备设备设备设备CPU数据到达数据到达数据到达数据到达取走数据取走数据发送数据发送数据发送数据发送数据取走发送取走发送取走发送取走发送第25页，共43页，编辑于2022年，星期三2.5.4 2.5.4 设备分配技术设备分配技术设备分配：设备分配：按一定策略和原则为申请设备的进程分配设
20、备，按一定策略和原则为申请设备的进程分配设备，包括对包括对设备、设备控制器、通道设备、设备控制器、通道的分配。的分配。分配原则：分配原则：1 1、保证申请设备的进程能分配到设备。、保证申请设备的进程能分配到设备。2 2、保证设备分配给该进程是安全的。、保证设备分配给该进程是安全的。分配方式：分配方式：静态分配、动态分配静态分配、动态分配第26页，共43页，编辑于2022年，星期三一、设备分配的数据结构一、设备分配的数据结构1 1、设备控制表、设备控制表DCTDCT（Device Control TableDevice Control Table）记录设备信息及设备的控制器表记录设备信息及设备的
21、控制器表设备标识设备标识设备类型设备类型设备状态设备状态设备地址或设备号设备地址或设备号设备等待队列指针设备等待队列指针I/O控制器指针控制器指针每个设备一张，可动每个设备一张，可动态更改态更改第27页，共43页，编辑于2022年，星期三2 2、系统设备表、系统设备表SDTSDT（System Device TableSystem Device Table）记录系统中所有设备情况记录系统中所有设备情况DCT指针指针占用设备的占用设备的进程进程ID设备类型设备类型一个系统只有一张一个系统只有一张每个设备在每个设备在SDT中占一个表项中占一个表项3 3、控制器表、控制器表COCTCOCT（Cont
22、roller Control TableController Control Table）4 4、通道控制表、通道控制表CHCTCHCT（Channel Control TableChannel Control Table）记录记录 I/O 控制器控制器信信息及通道控制表息及通道控制表记录通道信息记录通道信息第28页，共43页，编辑于2022年，星期三设备名设备名设备控制表设备控制表设备名设备名设备控制表设备控制表设备名设备名设备控制表设备控制表设备名设备名设备控制表设备控制表SDTSDT设备名设备名设备控制器设备控制器设备名设备名设备控制器设备控制器状态状态状态状态控制器名控制器名通道控制表
23、通道控制表状态状态控制器名控制器名通道控制表通道控制表状态状态DCTDCTCOCTCOCT通道标识通道标识状态状态通道标识通道标识状态状态CHCTCHCT申请申请SDTDCTCOCTCHCTP.149 图图2.53设备的分配过程：设备的分配过程：第29页，共43页，编辑于2022年，星期三二、设备分配应考虑的因素二、设备分配应考虑的因素1、设备的固有属性：独占（静态分配）、共享（动态分配）、设备的固有属性：独占（静态分配）、共享（动态分配）2、分配的算法：当申请设备的进程有多个、可用设备有多个时、分配的算法：当申请设备的进程有多个、可用设备有多个时3、设备分配的安全性：死锁、设备分配的安全性：
24、死锁先申请的进程先满足先申请的进程先满足FIFO；按进程的优先级分配按进程的优先级分配安全分配：非请求和保持，安全分配：非请求和保持，CPU与设备串行工作与设备串行工作不安全分配：分配设备时应该进行安全性状态检测不安全分配：分配设备时应该进行安全性状态检测4、逻辑设备与物理设备的独立性、逻辑设备与物理设备的独立性用户使用逻辑设备，由系统控制具体的物理设备；用户使用逻辑设备，由系统控制具体的物理设备；系统能根据用户提供的逻辑设备名找到相应的物理设备系统能根据用户提供的逻辑设备名找到相应的物理设备第30页，共43页，编辑于2022年，星期三2.5.5 2.5.5 虚拟设备技术（虚拟设备技术（Spo
25、olingSpooling）其它其它输入井输入井输出井输出井高速高速高速高速脱机：脱机：输入、输出是脱离主机完成的。输入、输出是脱离主机完成的。靠外围机的控制输入、输出设备与磁盘交换数据。靠外围机的控制输入、输出设备与磁盘交换数据。CPUCPU只与高速磁盘（磁带）交换数据，只与高速磁盘（磁带）交换数据，脱离主机进行脱离主机进行脱离主机进行脱离主机进行第31页，共43页，编辑于2022年，星期三技术要点：技术要点：（1）多道程序并发执行）多道程序并发执行（2）一道程序模拟外围机的输入，将数据从设备输入到磁盘）一道程序模拟外围机的输入，将数据从设备输入到磁盘（3）一道程序模拟外围机的输出，将数据从
26、磁盘输出到设备）一道程序模拟外围机的输出，将数据从磁盘输出到设备（4）其它程序与设备的通信和脱机方式一样：读写高速磁盘）其它程序与设备的通信和脱机方式一样：读写高速磁盘（5）主机仍要控制外围设备）主机仍要控制外围设备“假脱机假脱机”特点：特点：（1）提高了进程访问低速设备速率）提高了进程访问低速设备速率（2）独占设备成为虚拟设备）独占设备成为虚拟设备（3）独占设备成为共享设备）独占设备成为共享设备SPOOLing技术技术伪脱机技术伪脱机技术第32页，共43页，编辑于2022年，星期三其它其它输入井：输入井：外围计算机外围计算机外围计算机外围计算机输出井：输出井：外围计算机外围计算机外围计算机外
27、围计算机高速高速高速高速用户程序用户程序其它其它低速低速硬盘硬盘低速低速模拟输入模拟输入高速高速模拟输出模拟输出高速高速用户程序获得：用户程序获得：高速输入高速输入 高速输出高速输出模拟模拟模拟模拟第33页，共43页，编辑于2022年，星期三2.5.6 2.5.6 I/O管理与控制管理与控制功能：功能：（1）解释）解释I/O指令指令（2）发动并完成具体）发动并完成具体I/O操作操作（3）响应设备及控制器的）响应设备及控制器的I/O请求，调用相应的中断处理程序请求，调用相应的中断处理程序在分配程序完成设备分配之后进行在分配程序完成设备分配之后进行实现方式：实现方式：（1）为每一类设备设置一个）为
28、每一类设备设置一个I/O进程进程灵活灵活（2）在整个系统中设置一个）在整个系统中设置一个I/O进程进程统一管理统一管理（3）不设置进程而是提供模块以供用户及系统调用）不设置进程而是提供模块以供用户及系统调用减少进程数量减少进程数量第34页，共43页，编辑于2022年，星期三设备驱动的特性：设备驱动的特性：n n中转数据和控制：中转数据和控制：中转数据和控制：中转数据和控制：不是数据和控制的源端和目的端不是数据和控制的源端和目的端不是数据和控制的源端和目的端不是数据和控制的源端和目的端 （应用程序和设备）（应用程序和设备）（应用程序和设备）（应用程序和设备）n n与硬件特性密切相关：与硬件特性密
29、切相关：与硬件特性密切相关：与硬件特性密切相关：通常由硬件厂商提供通常由硬件厂商提供通常由硬件厂商提供通常由硬件厂商提供n n向上屏蔽设备细节：向上屏蔽设备细节：向上屏蔽设备细节：向上屏蔽设备细节：不同类型设备通常其设备驱动程序接口不同，同类设备不同类型设备通常其设备驱动程序接口不同，同类设备不同类型设备通常其设备驱动程序接口不同，同类设备不同类型设备通常其设备驱动程序接口不同，同类设备的接口相同。因此，同类设备的不同型号，只要更换设的接口相同。因此，同类设备的不同型号，只要更换设的接口相同。因此，同类设备的不同型号，只要更换设的接口相同。因此，同类设备的不同型号，只要更换设备驱动程序则可由备
30、驱动程序则可由备驱动程序则可由备驱动程序则可由OSOSOSOS使用。使用。使用。使用。第35页，共43页，编辑于2022年，星期三设备驱动处理过程：设备驱动处理过程：（1 1）解释）解释CPUCPU的的I/OI/O要求，检查合法性要求，检查合法性（2 2）检测设备状态）检测设备状态（3 3）启动执行：填写设备控制器的寄存器）启动执行：填写设备控制器的寄存器（4 4）启动）启动I/OI/O操作后阻塞操作后阻塞输出：等待设备发送结束中断输出：等待设备发送结束中断输入：等待设备数据到达中断输入：等待设备数据到达中断（5 5）中断处理）中断处理保护被中断进程保护被中断进程CPU现场现场转入对中断事件处
31、理的程序转入对中断事件处理的程序唤醒被阻塞的驱动程序唤醒被阻塞的驱动程序恢复被中断进程现场并继续执行恢复被中断进程现场并继续执行第36页，共43页，编辑于2022年，星期三I/O系统层次模型系统层次模型体现设备独立性体现设备独立性第37页，共43页，编辑于2022年，星期三 UNIX的设备管理UNIX的外设与特殊文件对应，由文件系统按文件管理方式进行管理，向上提供一个与文件系统统一的接口。第38页，共43页，编辑于2022年，星期三1.UNIX的的I/O结构结构n n无缓存无缓存无缓存无缓存I/OI/O：在进程：在进程I/OI/O区区区区域与系统域与系统域与系统域与系统I/OI/O模块间直接进
32、模块间直接进模块间直接进模块间直接进行数据交换；行数据交换；行数据交换；行数据交换；n n有缓存有缓存有缓存有缓存I/O：有缓存：有缓存：有缓存：有缓存I/OI/O要要经过系统的缓冲区管理经过系统的缓冲区管理机构；它分成系统缓冲机构；它分成系统缓冲区区(system buffer caches)(system buffer caches)和和字符队列字符队列(character(character queues)queues)两种。两种。按设备按设备I/O的不同情况，的不同情况，UNIX系统的系统的I/O分成分成2种：种：第39页，共43页，编辑于2022年，星期三2.设备开关表设备开关表(s
33、witch table)UNIX设备驱动程序通过相应的块设备开关表和字符设备设备驱动程序通过相应的块设备开关表和字符设备开关表描述向上开关表描述向上与文件系统的接口与文件系统的接口。开关表是每个设备驱。开关表是每个设备驱动程序的一系列接口过程的入口表，给出了一组动程序的一系列接口过程的入口表，给出了一组标准操作的标准操作的驱动程序入口地址驱动程序入口地址，文件系统可通过开关表中的各函数入口，文件系统可通过开关表中的各函数入口地址转向适当的驱动程序入口。地址转向适当的驱动程序入口。第40页，共43页，编辑于2022年，星期三Windows NT的设备管理NT的的I/O系统结构系统结构第41页，共
34、43页，编辑于2022年，星期三n nI/OI/O子系统：实现文件化的子系统：实现文件化的子系统：实现文件化的子系统：实现文件化的I/OI/O函数；函数；函数；函数；uu通常的打开、关闭和读写函数；通常的打开、关闭和读写函数；通常的打开、关闭和读写函数；通常的打开、关闭和读写函数；uu异步异步异步异步I/OI/O：应用进程在发出：应用进程在发出：应用进程在发出：应用进程在发出I/OI/O请求后，不需等待请求后，不需等待请求后，不需等待请求后，不需等待I/OI/O完成，可继续其完成，可继续其完成，可继续其完成，可继续其它工作；它工作；它工作；它工作；uu映射文件映射文件映射文件映射文件I/OI/
35、O：把文件作为进程虚拟空间的一部分进行直接访问；：把文件作为进程虚拟空间的一部分进行直接访问；：把文件作为进程虚拟空间的一部分进行直接访问；：把文件作为进程虚拟空间的一部分进行直接访问；uu快速快速快速快速I/OI/O：不通过：不通过：不通过：不通过I/OI/O管理器，直接向驱动程序发出管理器，直接向驱动程序发出管理器，直接向驱动程序发出管理器，直接向驱动程序发出I/OI/O请求；请求；请求；请求；n nI/OI/O管理器：依据抽象管理器：依据抽象管理器：依据抽象管理器：依据抽象I/OI/O操作创建和传送操作创建和传送操作创建和传送操作创建和传送I/OI/O请求包请求包请求包请求包(IRP)(
36、IRP)；n n核心态设备驱动程序：将核心态设备驱动程序：将核心态设备驱动程序：将核心态设备驱动程序：将I/OI/O请求包转化为对硬件设备的特定控制请请求包转化为对硬件设备的特定控制请请求包转化为对硬件设备的特定控制请请求包转化为对硬件设备的特定控制请求；求；求；求；n n驱动程序支持例程：供设备驱动程序调用，以完成驱动程序支持例程：供设备驱动程序调用，以完成驱动程序支持例程：供设备驱动程序调用，以完成驱动程序支持例程：供设备驱动程序调用，以完成I/OI/O请求；请求；请求；请求；n n硬件抽象层硬件抽象层硬件抽象层硬件抽象层I/OI/O访问例程：隔离驱动程序与硬件平台，以提高可移植性访问例程
37、：隔离驱动程序与硬件平台，以提高可移植性访问例程：隔离驱动程序与硬件平台，以提高可移植性访问例程：隔离驱动程序与硬件平台，以提高可移植性(同同同同体系结构上的二进制可移植和体系结构上的二进制可移植和体系结构上的二进制可移植和体系结构上的二进制可移植和NTNT支持平台间的源代码可移植支持平台间的源代码可移植支持平台间的源代码可移植支持平台间的源代码可移植)；第42页，共43页，编辑于2022年，星期三作业作业n n什么是什么是SPOOLing技术？它的作用是什么技术？它的作用是什么？举例说明？举例说明SPOOLing技术的应用。技术的应用。n n操作系统如何实现应用程序与设备的独操作系统如何实现应用程序与设备的独立性？立性？第43页，共43页，编辑于2022年，星期三