I/O章節

• 5.1.1I/O分類
• • （1）按使用特性分
  • （2）I/O設備按傳輸速率分類
  • （3）I/O設備按信息交換的單位分
• 5.1.2I/O控制器
• 5.1.3I/O控制方式
• • （1）程序直接控制方式（輪詢）
  • （2）中斷驅動方式
  • （3）DMA方式
  • （4）通道控制方式
• 5.1.4I/O軟件層次結構
• 5.1.6假脫機技術
• • （1）脫機技術
  • （2）假脫機和脫機的關系
  • （3）應用
• 5.1.7設備的分配與回收
• • （1）設備分配時應考慮的因素
  • （2）設備分配管理中的數據結構
  • • 缺點：
• 5.1.8緩沖區管理
• • （1）單緩沖
  • （2）雙緩沖區
  • （3）緩沖池

5.1.1I/O分類

（1）按使用特性分

人機交互類外部設備存、存儲設備、網絡通信設備

（2）I/O設備按傳輸速率分類

低速設備、中速設備、高速設備

（3）I/O設備按信息交換的單位分

塊設備、字符設備

5.1.2I/O控制器

5.1.3I/O控制方式

（1）程序直接控制方式（輪詢）

（2）中斷驅動方式

（3）DMA方式

主要改進方面：
①數據的傳送單位是“塊”。不再是一個字、一個字的傳送;
②數據的流向是從設備直接放入內存，或者從內存直接到設備。不再需要CPU作為“快遞小哥”。
③僅在傳送一個或多個數據塊的開始和結束時，才需要CPU干預。

DMA控制器：

（4）通道控制方式

通道：小型CPU
原理：增加一個小型CPU讓他專門管理I/O操作

5.1.4I/O軟件層次結構

設備獨立性軟件作用：
①向上層提供統一的調用接口 ( 如read/write系統調用)
②設備的保護
③差錯處理
④設備的分配與回收
⑤數據緩沖區管理
⑥建立邏輯設備名到物理設備名的映射關系;根據設備類型選擇調用相應的驅動程序
設備驅動程序軟件的作用：
主要負責對硬件設備的具體控制，將上層發出的一系列命令(如read/write)轉化成特定設備“能聽得懂”的一系列操作。 包括設置設備寄存器;檢查設備狀態等
中斷處理程序的作用：

5.1.6假脫機技術

（1）脫機技術

（2）假脫機和脫機的關系

①輸入井、輸出井模擬磁帶

②輸入進程、輸出技術模擬外圍控制機

（3）應用

獨占式設備：只允許各個進程串行使用的設備。一段時間內只能滿足一個進程的請求。
共享設備：允許多個進程“同時”使用的設備(宏觀上同時使用，微觀上可能是交替使
用)。可以同時滿足多個進程的使用請求。
例如：打印機本來是一種獨占式設備，但是可以用Spooling技術改造成共享設備

5.1.7設備的分配與回收

（1）設備分配時應考慮的因素

（2）設備分配管理中的數據結構

設備控制表(DCT)、控制器控制表（COCT）、通道控制表（CHCT）都有狀態位、標識位、進程等待隊列
簡單來說設備、控制器、通道的關系就是：進程等設備、設備等控制器、控制器等通道

①設備控制表(DCT)

②控制器控制表（COCT）

③通道控制表（CHCT）

④系統設備表（SDT）

缺點：

5.1.8緩沖區管理

（1）單緩沖

**處理一塊數據耗時時間：采用單緩沖策略，處理- - 塊數據平均耗時Max(C,T)+M
**

（2）雙緩沖區

處理一塊數據耗時時間：采用雙緩沖策略，處理一個數據塊的平均耗時為Max (T, C+M)

（3）緩沖池

總結

以上是生活随笔為你收集整理的第五章I/O管理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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