I/O章節(jié)

• 5.1.1I/O分類
• • （1）按使用特性分
  • （2）I/O設(shè)備按傳輸速率分類
  • （3）I/O設(shè)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(qū)動(dòng)方式
  • （3）DMA方式
  • （4）通道控制方式
• 5.1.4I/O軟件層次結(jié)構(gòu)
• 5.1.6假脫機(jī)技術(shù)
• • （1）脫機(jī)技術(shù)
  • （2）假脫機(jī)和脫機(jī)的關(guān)系
  • （3）應(yīng)用
• 5.1.7設(shè)備的分配與回收
• • （1）設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素
  • （2）設(shè)備分配管理中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
  • • 缺點(diǎn)：
• 5.1.8緩沖區(qū)管理
• • （1）單緩沖
  • （2）雙緩沖區(qū)
  • （3）緩沖池

5.1.1I/O分類

（1）按使用特性分

人機(jī)交互類外部設(shè)備存、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備

（2）I/O設(shè)備按傳輸速率分類

低速設(shè)備、中速設(shè)備、高速設(shè)備

（3）I/O設(shè)備按信息交換的單位分

塊設(shè)備、字符設(shè)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(qū)動(dòng)方式

（3）DMA方式

主要改進(jìn)方面：
①數(shù)據(jù)的傳送單位是“塊”。不再是一個(gè)字、一個(gè)字的傳送;
②數(shù)據(jù)的流向是從設(shè)備直接放入內(nèi)存，或者從內(nèi)存直接到設(shè)備。不再需要CPU作為“快遞小哥”。
③僅在傳送一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束時(shí)，才需要CPU干預(yù)。

DMA控制器：

（4）通道控制方式

通道：小型CPU
原理：增加一個(gè)小型CPU讓他專門管理I/O操作

5.1.4I/O軟件層次結(jié)構(gòu)

設(shè)備獨(dú)立性軟件作用：
①向上層提供統(tǒng)一的調(diào)用接口 ( 如read/write系統(tǒng)調(diào)用)
②設(shè)備的保護(hù)
③差錯(cuò)處理
④設(shè)備的分配與回收
⑤數(shù)據(jù)緩沖區(qū)管理
⑥建立邏輯設(shè)備名到物理設(shè)備名的映射關(guān)系;根據(jù)設(shè)備類型選擇調(diào)用相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序
設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序軟件的作用：
主要負(fù)責(zé)對硬件設(shè)備的具體控制，將上層發(fā)出的一系列命令(如read/write)轉(zhuǎn)化成特定設(shè)備“能聽得懂”的一系列操作。 包括設(shè)置設(shè)備寄存器;檢查設(shè)備狀態(tài)等
中斷處理程序的作用：

5.1.6假脫機(jī)技術(shù)

（1）脫機(jī)技術(shù)

（2）假脫機(jī)和脫機(jī)的關(guān)系

①輸入井、輸出井模擬磁帶

②輸入進(jìn)程、輸出技術(shù)模擬外圍控制機(jī)

（3）應(yīng)用

獨(dú)占式設(shè)備：只允許各個(gè)進(jìn)程串行使用的設(shè)備。一段時(shí)間內(nèi)只能滿足一個(gè)進(jìn)程的請求。
共享設(shè)備：允許多個(gè)進(jìn)程“同時(shí)”使用的設(shè)備(宏觀上同時(shí)使用，微觀上可能是交替使
用)。可以同時(shí)滿足多個(gè)進(jìn)程的使用請求。
例如：打印機(jī)本來是一種獨(dú)占式設(shè)備，但是可以用Spooling技術(shù)改造成共享設(shè)備

5.1.7設(shè)備的分配與回收

（1）設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素

（2）設(shè)備分配管理中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

設(shè)備控制表(DCT)、控制器控制表（COCT）、通道控制表（CHCT）都有狀態(tài)位、標(biāo)識位、進(jìn)程等待隊(duì)列
簡單來說設(shè)備、控制器、通道的關(guān)系就是：進(jìn)程等設(shè)備、設(shè)備等控制器、控制器等通道

①設(shè)備控制表(DCT)

②控制器控制表（COCT）

③通道控制表（CHCT）

④系統(tǒng)設(shè)備表（SDT）

缺點(diǎn)：

5.1.8緩沖區(qū)管理

（1）單緩沖

**處理一塊數(shù)據(jù)耗時(shí)時(shí)間：采用單緩沖策略，處理- - 塊數(shù)據(jù)平均耗時(shí)Max(C,T)+M
**

（2）雙緩沖區(qū)

處理一塊數(shù)據(jù)耗時(shí)時(shí)間：采用雙緩沖策略，處理一個(gè)數(shù)據(jù)塊的平均耗時(shí)為Max (T, C+M)

（3）緩沖池

總結(jié)

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(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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