資源分配控制設備

計算機系統中的資源可以分為軟體資源和硬體資源。資源分配控制設備是指軟體資源和硬體資源的分配進行控制設備。資源分配控制設備一般是指I/O設備分配進行控制設備。因為對於軟體資源，系統中一般有回響軟體關聯程式。

基本介紹

• 中文名：資源分配控制設備
• 外文名：Resource allocation control device
• 學科：計算機
• 目的：對資源進行控制和分配
• 組成：設備控制器、設備控制表以
• 領域：計算機系統

簡介

資源分配控制設備是指軟體資源和硬體資源的分配進行控制的設備。和一般設備組成差不多。資源分配控制設備一般由設備控制器、設備控制表以及設備驅動程式組成。資源分配控制設備是為了更好地提高設備的利用率、充分利用系統資源以及使CPU更好地專注於數據處理工作。為了達到資源分配控制功能，資源分配控制設備一般會採取一些控制策略。

設備控制器

設備控制器是計算機中的一個實體，其主要職責是控制一個或多個I/O設備，以實現I/O設備和計算機之間的數據交換。它是CPU與I/O設備之間的接口，它接收從CPU發來的命令，並去控制I/O設備工作，以使處理機從繁雜的設備控制事務中解脫出來。

設備控制器是一個可編址的設備，當它僅控制一個設備時，它只有一個唯一的設備地址；若控制可連線多個設備時，則應含有多個設備地址，並使每一個設備地址對應一個設備。

設備控制器的複雜性因不同設備而異，相差甚大，於是可把設備控制器分成兩類：一類是用於控制字元設備的控制器，另一類是用於控制塊設備的控制器。在微型機和小型機中的控制器，常做成印刷電路卡形式，因而也常稱為接口卡，可將它插入計算機。有些控制器還可以處理兩個、四個或八個同類設備。

設備驅動程式

設備驅動程式通常又稱為設備處理程式，它是 I/O 進程與設備控制器之間的通信程式，又由於它常以進程的形式存在，故以後就簡稱之為設備驅動進程。其主要任務是接收上層軟體發來的抽象 I/O 要求，如 read 或 write 命令，在把它轉換為具體要求後，傳送給設備控制器，啟動設備去執行；此外，它也將由設備控制器發來的信號傳送給上層軟體。由於驅動程式與硬體密切相關，故應為每一類設備配置一種驅動程式；有時也可為非常類似的兩類設備配置一個驅動程式。例如，印表機和顯示器需要不同的驅動程式，但 SCSI 磁碟驅動程式通常可以處理不同大小和不同速度的多個 SCSI 磁碟， 甚至還可以處理 SCSI CD-ROM。

設備控制表(DCT)

系統為每一個設備都配置了一張設備控制表， 用於記錄本設備的情況。設備控制表中，除了有用於指示設備類型的欄位 type 和設備標識欄位 deviceid 外，還應含有下列欄位：

(1) 設備佇列隊首指針。凡因請求本設備而未得到滿足的進程，其 PCB 都應按照一定的策略排成一個佇列，稱該佇列為設備請求佇列或簡稱設備佇列。其隊首指針指向隊首PCB。在有的系統中還設定了隊尾指針。

(2) 設備狀態。當設備自身正處於使用狀態時，應將設備的忙/閒標誌置“1” 。若與該設備相連線的控制器或通道正忙，也不能啟動該設備，此時則應將設備的等待標誌置“1” 。

(3) 與設備連線的控制器表指針。該指針指向該設備所連線的控制器的控制表。在設備到主機之間具有多條通路的情況下，一個設備將與多個控制器相連線。此時，在 DCT 中還應設定多個控制器表指針。

(4) 重複執行次數。由於外部設備在傳送數據時，較易發生數據傳送錯誤，因而在許多系統中，如果發生傳送錯誤，並不立即認為傳送失敗，而是令它重新傳送，並由系統規定設備在工作中發生錯誤時應重複執行的次數。在重複執行時，若能恢復正常傳送，則仍認為傳送成功。僅當屢次失敗，致使重複執行次數達到規定值而傳送仍不成功時，才認為傳送失敗。

控制策略

在不同的條件下為達到特定的目的要採取的不同的控制規則或對策，這種規則或對策就叫做控制策略。

分散控制

一種由若干分散的控制器或決策者、操作者共同完成大系統的總控制目標的控制方式。與集中控制不同，分散控制有其特點，就是所謂非經典信息模式，即信息分散，控制分散，各局部控制器之間不能相互通信，或只能進行部分的，有延時、噪聲、信息丟失的相互通信。這樣，集中控制理論中常規方法的使用遇到困難。

在分散控制中，整個被控制對象或過程的控制任務由幾個獨立的分散控制器共同完成。各控制器沒有上下級從屬關係，每個分散控制器只能獲得大系統的部分信息，也只能對大系統進行局部控制，完成它所分擔的控制任務。為了協調，需要橫向信息流，即各分散控制之間的相互通信。

最優控制

最優控制是控制技術的一個重要的發展方向，其主要解決的問題，可以概括為兩個方面：其一，是利用最優控制的方法，尋找系統的最優設定值或最優的工作狀態；其二，是利用計算機，設計相應的控制器，保證系統能夠穩定地工作在最優的狀態下。

最優控制的缺陷是其要涉及到複雜的數學運算，需要精確的數學模型，所以儘管最優控制理論的研究，已經達到了相當高的水平，但在實際工程中的套用的範圍還是比較窄，所以在選擇這種控制策略時必須要是在能夠建立精確地數學模型並能夠處理複雜數據的前提之下但隨著計算機性能的不斷提高，基於高速數據處理能力計算機的最優控制會有越來越廣泛的套用。

.自適應控制

自適應控制（Adaptive control）也稱為適應控制，是一種對系統參數的變化具有適應能力的控制方法。在一些系統中，系統的參數具有較大的不確定性，並可能在系統運行期間發生較大改變。比如說，客機在作越洋飛行時，隨著時間的流逝，其重量和重心會由於燃油的消耗而發生改變。雖然傳統控制方法（即基於時不變假設Non-Time-Variant Assumption的控制方法）具有一定的對抗系統參數變化的能力，但是當系統參數發生較大變化時，傳統控制方法的性能就會出現顯著的下降，甚至產生髮散。

需要注意區別的是，雖然同樣是為對抗系統參數的不確定性和時變性而設計的，自適應控制與魯棒控制有著本質區別。魯棒控制是採用過大的控制量來保證受控對象的狀態向收斂方向移動。其優點是，只要參數的改變程度處在控制器的設計範圍之內，系統就能保持穩定。而缺點在於，過大的控制量會導致系統發生“抖動”（Chattering），從而導致系統跟蹤精度有限或驅動機構磨損加劇。而自適應控制則是通過逐步逼近系統特性來保證跟蹤精度，其缺點是，在開始階段不一定能保證穩定，而且往往需要運行一段時間才能實現精確跟蹤輸入量。其優點是在正常運行時系統可以比較平穩地實現精確跟蹤。

一種資源分配控制設備

通常，在移動通信系統，包括符合3GPP(第三代移動通信合作夥伴計畫)標準的系統中，已經實現了無線接入網路(radio access network，以後簡稱為“RAN”)與異步傳輸模式(asynchronous transfer mode，以後簡稱為“ATM”)網路之間的連線。而且，使用IPv4或IPv6作為通信協定的計算機網際網路的IP網路和通過ATM實現的網路之間的連線，也已獲得嘗試。

然而，還未實現在RAN和IP網路之間作為異構網路連線的連線。這兩種網路連線之間的連線。已經實現了或在有限範圍內嘗試了同構網路之間的連線以及異構網路之間的連線，並有可能通過當前技術實現RAN和IP網路之間的連線。這樣，必須對通信資源進行管理，以便能保持RAN和IP網路之間收/發通信數據格式的兼容。

一種連線至無線接入網路和IP網路的資源分配控制設備，其中，所述無線接入網路具有連線有移動台的基站收發信機和連線至所述基站收發信機的基站控制器，所述資源分配控制設備包括：對應裝置，將用於所述移動台與所述基站收發信機之間通信的無線接入信道、和用於所述無線接入網路與所述IP網路之間通信的收/發連線埠相對應；存儲裝置，用於存儲關於所述對應的無線接入信道與收/發連線埠的信息；和分配/指派裝置，基於所述對應的無線接入信道與收/發連線埠的信息，將所述無線接入信道和所述收/發連線埠之中的一方分配或指派給另一方。