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1、通道技術
設備管理的通道技術是為了數據傳輸可以獨立于CPU,讓CPU從繁瑣的I/O工作中解脫出來。設置通道后,CPU、只需要向通道發I/O指令,通道接收到指令后,從主存中取出本次要執行的通道程序并執行,只有完成了I/O任何后才會向CPU發送中斷信號。
通道技術的分類:字節多路通道、數組選擇通道、數組多路通道。
因為通道價格昂貴,這樣計算機系統的通道數是有限的。針對于單通路的I/O系統,主存和設備之間只有一條通路,一旦被占用,即使另一端空閑,連接通道的其他設備只能等待。
解決這個問題的最有效的方法是增加設備到主機之間的通路,使得主存和設備之間有兩條以上的通路。
2、DMA技術
直接主存存儲技術:數據在主存與I/O設備之間成數據塊傳送,期間不需要CPU的任何干涉。只需要向設備發送數據傳輸指令、傳輸結束的指令。這樣可以把CPU空出來去完成別的任務。
3、緩沖技術
緩沖技術的用途:可以提高外設的利用率,盡可能讓外設處于忙碌狀態。緩沖技術分為:硬件緩沖和軟件緩沖。
硬件緩沖:使用硬件寄存器作為緩沖。
軟件緩沖:通過操作系統來管理。
3.1 引入緩沖技術能解決哪些問題
1、解決CPU和I/O設備速度之間差異太大的問題。
2、減少對CPU的中斷頻率,放寬對中斷響應時間的限制。
3、提高CPU和I/O設備的并行性。
4、Spooling(外圍設備聯機操作)技術
實際上是利用一類物理設備模擬另一類物理設備的技術。讓獨占使用的設備變成多臺虛擬設備的一種技術,也是一種速度匹配技術。
Spooling系統組成:預輸入程序、緩輸出程序、井管理程序、輸入井、輸出井。
Spooling系統中有一張作業表用來登記進入系統的所有作業名、狀態、預輸入表位置信息。每個用戶作業擁有一張預輸入表來登記該作業的各個文件情況,包括設備類、信息長度、存放位置等。
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輸入井作業的狀態有四種:
1、提交狀態:作業的信息正從輸入設備上預輸入。
2、后備狀態:作業預輸入結束但未被選中執行。
3、執行狀態:作業已選中運行。運行過程中可以從輸入井中讀取、寫入數據信息。