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一、设备分配时应该考虑的因素
1、设备的固有属性
(1)独占设备―---一个时段只能分配给一个进程(如打印机)
(2)共享设备――可同时分配给多个进程使用(如磁盘),各进程往往是宏观上同时共享使用设备,而微观上交替使用。
(3)虚拟设备――采用SPOOLing 技术将独占设备改造成虚拟的共享设备,可同时分配给多个进程使用(如采用SPOOLing技术实现的共享打印机)
2、设备分配算法
先来先服务,优先级高者优先,短任务优先
3、设备分配中的安全性
(1)安全分配方式:
为进程分配一个设备后就将进程阻塞,本次I/O完成后才将进程唤醒。
(eg:考虑进程请求打印机打印输出的例子)一个时段内每个进程只能使用一个设备
优点:
破坏了"请求和保持"条件,不会死锁
缺点:
对于一个进程来说,CPU和I/O设备只能串行工作
(2)不安全分配方式:
进程发出I/O请求后,系统为其分配I/O设备,进程可继续执行,之后还可以发出新的I/O请求。只有某个I/O请求得不到满足时才将进程阻塞。
优点:
进程的计算任务和I/O任务可以并行处理,使进程迅速推进
缺点:
有可能发生死锁(死锁避免、死锁的检测和解除)
4、静态分配
进程运行前为其分配全部所需资源,运行结束后归还资源
5、动态分配
进程运行过程中动态申请设备资源
二、设备分配管理中的数据结构
1、"设备、控制器、通道"之间的关系:
2、设备控制表(DCT):
系统为每个设备配置一张DCT,用于记录设备情况
注意:
系统会根据阻塞原因不同,将进程PCB挂到不同的阻塞队列中"
3、控制器控制表(COCT):
每个设备控制器都会对应一张COCT。操作系统根据COCT的信息对控制器进行操作和管理。
4、通道控制表(CHCT):
每个通道都会对应一张CHCT。操作系统根据CHCT的信息对通道进行操作和管理。
5、系统设备表(SDT):
记录了系统中全部设备的情况,每个设备对应一个表目。
三、设备分配的具体步骤
①根据进程请求的物理设备名查找SDT(注:物理设备名是进程请求分配设备时提供的参数)
②根据SDT找到DCT,若设备忙碌则将进程PCB挂到设备等待队列中,不忙碌则将设备分配给进程。
③根据DCT找到COCT,若控制器忙碌则将进程PCB挂到控制器等待队列中,不忙碌则将控制器分配给进程。
④根据COCT找到CHCT,若通道忙碌则将进程PCB挂到通道等待队列中,不忙碌则将通道分配给进程。
**注︰**只有设备、控制器、通道三者都分配成功时,这次设备分配才算成功,之后便可后动I/O设备进行数据传送