IO管理

I/O管理概述

I/O设备

  1. 按使用特性分类
  • 人机交互类外部设备
  • 存储设备
  • 网络通讯设备
  1. 按传输速率分类
  • 低速设备
  • 中速设备
  • 高速设备
  1. 按信息交换的单位分类
  • 块设备
  • 字符设备

I/O控制方式

  1. 程序直接控制方式
  2. 中断驱动方式: 允许IO设备打断CPU的运行并请求服务
  3. DMA方式:IO设备和内存之间开通直接的数据交换通路
  4. 通道控制方式:引入专门的IO处理机进行管理(“CPU代理”)4

I/O子系统的层次结构

  1. 用户层I/O软件
  2. 设备独立性软件
  3. 设备驱动程序
  4. 中断处理程序
  5. 硬件部分

I/O 核心子系统

  1. I/O调度:确定执行I/O请求的顺序
  2. 磁盘高速缓存:
  3. 缓冲区:

    • 单缓冲
    • 双缓冲
    • 循环缓冲
    • 缓冲池
  4. 设备分配与回收

  • 分类:
    • 独占式使用设备
    • 分时式共享使用设备
    • SPOOLing方式使用外部设备
  • 设备分配原则:
    • 充分发挥设备使用效率
    • 避免死锁
    • 用户程序和具体设备无关
  • 分配方式:
    • 静态分配:作业开始前,系统一次性分配作业要求设备
    • 动态分配:进程执行过程中根据需要进行分配