假脱机技术

目录

假脱机技术

1、什么是假脱机技术

2、逻辑结构

3、打印机实现假脱机技术


假脱机技术

用户层软件实现假脱机技术(SPOOLing技术)

设备独立性软件实现:I/O调度、设备保护、设备分配与回收、缓冲区管理等
I/O调度:按照某种规则算法来处理各个I/O请求
设备保护:(设备会被视为一个文件)设置权限字

1、什么是假脱机技术

首先什么是脱机技术?
就是使用硬件,使得I/O输入输出的操作得以脱离主机控制的技术
是进行I/O输入输出的时候(外部设备和内存之间),不需要主机CPU的参与就可以自动进行的技术
如何实现呢?
就是在输入设备和主机的内存之间,设置一个外围控制器,数据的输入输出就通过外围控制器进行

这一般需要硬件参与
那么什么是假脱机技术呢?
就是用软件实现脱机技术,而不是硬件
因此,称为假脱机技术

2、逻辑结构

假脱机由三部分组成:

一边是主机存储磁盘,其中设置输出井和输入井
一边是外部设备,分别是输入设备和输出设备
主机内存设置输入缓冲区和输出缓冲区
并分别由输入进行和输出进行控制

控制过程:当外部设备要输入数据到磁盘中时,先由输入进程将数据传送到输入缓冲区,再由输出进程吧数据发送到输入井
磁盘到外部设备的数据输出,也是一样的过程

3、打印机实现假脱机技术

举个例子:
独占式设备:一个时间只能被一个进程使用
共享式设备:同时间能被多个进行使用

打印机是一个独占式设备
但是可以使用SPOOLing假脱机技术将打印机实现共享是设备
为了实现共享设备,需要做以下两个工作:
1)在磁盘输出井为每一个进程设置一个空闲缓冲区,存放要打印的数据
2)为用户进程申请一张打印请求表(记录要打印数据的信息),并将该打印申请表放到输出队列上

于是,当打印机空闲时
就会从输出队列中拿出队头的打印请求表,并根据打印相应的内容,将相应要打印的数据传送到打印机上
如此依次进行
通过上述的方式,当多个进程要申请使用打印机时,系统都会同意
于是在逻辑上,对于每一个进程来说,都相当于拥有了自己的打印机
从而实现逻辑上的共享
(事实上还是顺序执行)

设计一个SP00LING输出进程和两个请求输出的用户进程,以及一个SP00LING输出服务程序。当请求输出的用户进程希望输出一系列信息时,调用输出服务程序,由输出服务程序将该信息送入输出井。待遇到一个输出结束标志时,表示进程该次的输出文件输出结束。之后,申请一个输出请求块(用来记录请求输出的用户进程的名字、信息在输出井中的位置、要输出信息的长度等),等待SP00LING进程进行输出。 SP00LING输出进程工作时,根据请求块记录的各进程要输出的信息,将其实际输出到打印机或显示器。这里,SP00LING输出进程与请求输出的用户进程可并发运行。 (1)功能分析 当输入“第一个用户进程的请求为:”,“第二个用户进程的请求为:”后,按下“确定”键,再右侧文本区中将显示两个请求输出的用户进程请求的数据,以及SPOOLING输出进程输出的数据。其中两个请求输出的用户进程的调度的概率各为0.45,SPOOLING输出进程的调度为0.10,该调度以随机数发生器产生的随机数来模拟。 (2)进程状态 进程基本状态有3种,分别为可执行、等待和结束。可执行态就是进程正在运行或等待调度的状态;等待状态又分为等待状态1、等待状态2和等待状态3。 状态变化的条件为: ①进程执行完成时,置为“结束”态。 ②服务程序在将输出信息送输出井时,如发现输出井已满,将调用进程置为“等待状态1”。 ③SP00LING进程在进行输出时,若输出井空,则进入“等待状态2”。 ④SP00LING进程输出一个信息块后,应立即释放该信息块所占的输出井空间,并将正在等待输出的进程置为“可执行状态”。 ⑤服务程序在输出信息到输出井并形成输出请求信息块后,若SP00LING进程处于等待态,则将其置为“可执行状态”。 ⑥当用户进程申请请求输出块时,若没有可用请求块时,调用进程进人“等待状态3”。
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