操作系統原理之I/O設備管理(第六章上半部分)

一、I/O系統的組成

I/O系統不僅包括各種I/O設備,還包括與設備相連的設備控制器,有些系統還配備了專?? 于輸?/輸出控制的專?計算機,即通道。此外,I/O系統要通過總線與CPU、內存相連。

I/O系統的結構:

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?I/O設備的分類:

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設備控制器:

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?I/O通道:?種特殊的處理機,它具有執?I/O指令的能?,并通過執?通道程序來控制I/O操作;?型主機系統中專??于I/O的專?計算機

?二、?I/O控制方式

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?*********************************輪詢控制方式*****************************************

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?********************************************中斷控制?式*****************************************

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?**************************************DMA控制?式*************************************

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當CPU要從磁盤讀??個數據塊時,就向磁盤控制器發送?條讀命令。

該命令被送到DMA的命令寄存器CR中,同時CPU將本次讀?數據將要放在內存中的起 始地址送DMA的MAR寄存器,將本次要讀的字節數送?DC寄存器。

然后啟動DMA控制器進?數據傳輸,在DMA控制輸?過程中,CPU可以執?其他的進 程,當本次讀?的數據全部傳輸完畢后,DMA向CPU發送中斷請求。

三、 緩沖管理 Chapter

緩沖區是?來保存兩個設備之間或設備與應?程序之間傳輸數據的內存區域 由于CPU的速度遠遠?于I/O設備,為了盡可能使CPU與設備并??作,提? 系統的性能,通常需要操作系統在設備管理軟件中提供緩沖區管理功能。

*****************************************緩存的引入*********************************

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?************************************單緩沖********************************************

?************************************雙緩沖(緩沖交換)*******************************

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?*************************************循環緩沖*******************************************

?在數據到達和數據離去的速度差別很?的情況下,需要增加緩沖區的數量

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?四、?設備分配

設備分配中的數據結構:?持設備分配的數據結構需要記錄設備的狀態(忙或空閑)、設備類型等基本信息

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?設備分配:

設備分配應考慮以下3個因素:

設備的固有屬性:獨占性、共享性、可虛擬性

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?設備分配算法:

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?設備分配?式:

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?設備獨?性:

設備獨?性的基本含義:應?程序獨?于具體使?的物理設備

應?程序中,使?邏輯設備名稱來請求使?某類設備 系統在實際執?時,必須使?物理設備名稱.

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?SPOOLing技術:

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