设备的分配与回收

‍

​​

‍

一、设备分配时的考虑因素

​​

（一）设备的固有属性

• 独占设备：一个时段只能分配给一个进程（如打印机）
• 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。
• 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）

（二）设备分配算法

• 先来先服务
• 优先级高者优先
• 短任务优先
• ......

（三）设备分配中的安全性

​​

（回顾：第二章的死锁及其处理策略）

（补充：不安全分配方式​并不意味着进入了不安全状态（不安全状态见死锁的处理策略））

‍

二、静态分配与动态分配

• 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

  （有了全部资源才能开始运行。破坏了“请求和保持”条件（见死锁产生的四个条件），不会发生死锁）

• 动态分配：进程运行过程中动态申请设备资源

  （可能发生死锁）

‍

三、设备分配管理中的数据结构

​​

‍

（一）DCT 设备控制表 Device Control Table

​​

‍

（二）COCT 控制器控制表 Controller Control Table

​​

‍

（三）CHCT 通道控制表 Channel Control Table

​​

‍

（四）SDT 系统设备表 System Device Table

​​

‍

四、设备分配的步骤

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。

​​

‍

——重点：

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，之后便可启动 I/O 设备进行数据传送。

‍

五、设备分配步骤的改进

原本的第一步：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）。

​​

改进方法：

建立逻辑设备名与物理设备名的映射机制，用户编程时只需提供逻辑设备名。

​​

LUT 逻辑设备表 Logical Unit Table 见 5.4 节 I/O 软件层次结构

​​

——重点：

最终的设备分配步骤为：

逻辑设备名——(LUT——物理设备名——SDT)——DCT——COCT——CHCT