"程序直接控制方式PDC)-操作系统第五章课件汤子瀛版"
在操作系统中，程序直接控制方式（PDC，Program Direct Control），也称为程序查询方式，是一种早期的I/O控制策略。这种方式下，用户程序需直接参与设备的输入/输出操作，通过CPU发送启动命令并持续轮询检测设备状态，以判断数据传输是否完成。具体过程包括：
1. 用户程序启动I/O操作，向设备发送“启动”命令。
2. 用户程序进入等待状态，CPU开始循环检测设备是否准备好传输数据。
3. 如果设备空闲，CPU设置设备状态为“忙”，开始数据传送。
4. 数据传输完成后，设备将状态切换回“空闲”。
PDC方式的主要缺点在于效率低下，CPU和外设只能串行工作，即CPU必须不断检查设备状态，无法进行其他计算任务，造成了CPU资源的浪费。此外，这种方式无法自动检测和处理设备或硬件可能出现的错误。
操作系统中的设备管理是确保有效利用和协调计算机系统硬件资源的重要部分。在第五章中，设备管理涉及以下几个关键领域：
1. 引言：介绍设备的分类，如外存、辅存、I/O设备，以及设备的从属关系（系统设备和用户设备）、信息组织和处理方式（块设备和字符设备）、资源分配方式（独占设备、共享设备和虚拟设备）。
2. 数据传送控制方式：探讨了不同类型的I/O控制，包括程序直接控制（PDC）、中断驱动I/O和DMA（直接存储器访问）等。
3. 缓冲技术：在CPU和外设之间引入缓冲区，以解决速度不匹配问题，提高系统效率。
4. I/O软件：包括设备驱动程序、中断处理程序和设备独立性软件，这些软件层帮助实现设备的抽象，使得用户可以透明地使用设备。
5. 设备分配：讨论如何有效地分配和回收设备资源，以及如何处理设备故障。
6. 磁盘管理：涉及磁盘的物理和逻辑结构，磁盘调度算法，以及磁盘空间的分配和回收。
设备控制器是I/O系统的核心组成部分，它包含数据寄存器、I/O逻辑和控制/状态寄存器，负责与设备接口并处理I/O请求。此外，通道（如I/O通道）的引入允许CPU将数据传输任务交给专门的硬件，从而释放CPU资源，实现I/O操作与CPU计算的并行。
程序直接控制方式在早期的操作系统中被广泛采用，但由于其效率低下，随着技术的发展，已经被更先进的I/O控制机制所取代。现代操作系统通常采用中断驱动I/O和DMA等方式，以提高系统整体性能和设备利用率。
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