I/O系统
2020-05-26 12:40:19 17 举报AI智能生成
操作系统 I/O系统
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大纲/内容
I/O系统
功能
对外围设备的分配和去配（对应下面的设备分配）
实现外围设备启动（对应下面的控制方式）
对磁盘的驱动调度（对应下面的磁盘管理）
设备处理/设备驱动
虚拟设备
结构
I/O设备（打印机磁盘键盘鼠标）
设备控制器（传输数据、控制、状态）（听CPU的翻译成外设听得懂的）
接受和识别命令
数据交换
表示和报告设备的状态
地址识别
差错控制
数据缓冲
通道（多路交叉连接）
字节多路通道（分时）
数组选择通道（独占 以块为单位）
数组多路通道（多个分时的数组选择通道）
总线
控制方式
直接程序控制（CPU不断地问）
中断驱动控制（引入了中断）
直接存储器访问控制（引入DMA控制器，占用CPU一个周期把数据缓冲器的数据通过总线批量送去）（直接设备到主存，没有中间CPU赚差价）
通道控制
1.从主存里拿通道地址寄存器（CAW）首址
2.根据CAW里的内容在主存里拿到通道指令
3.执行通道控制字寄存器CCW里的通道命令，地址送入CCW
1.设备控制器收到命令，检查设备忙不忙，不忙就发中断叫CPU过来I/O了！
2.若I/O没完转上级1，完了转上级5
4.修改CAW指向下一条通道指令
5.完成I/O，向CPU发出中断
缓冲
单缓冲
双缓冲
多缓冲（链成环，两个指针：下一个可以输入的、下一个可以计算的）
缓冲池
缓冲区（收容输入、提取输入、收容输出、提取输出）
缓冲队列（空缓冲队列、输入队列、输出队列）（由缓冲区链成的队列）
设备分配（独占型）
静态分配（一次性分配全部设备、控制器、通道）
动态分配（p175）
1.根据SDT寻找DCT，分配设备，修改表项
2.根据设备寻找COCT分配控制器
3.根据控制器寻找CHCT分配通道
P.S.如果三者缺其一，把进程PCB挂在等待队列上
磁盘管理
计算块号（p178）：b=k+s(j+i*t)
驱动调度
1.移臂调度（减少寻找时间）
先来先服务算法
最短寻找时间算法（耗时最短 会出现饥饿现象）
单向扫描算法
双向扫描算法
电梯调度算法（耗时短 克服饥饿）
2.旋转调度（减少延迟时间）
科学安排在磁道上的排列方式（p183）
科学安排在扇区上的排列方式（p184图）
提前读、延迟写、虚拟盘
驱动物理设备和DMA控制器或I/O控制器的程序的集合
虚拟设备（优化独占设备的静态分配方式）
脱机外围设备（两台外围机：一输入一输出）
联机外围设备（SPOOLing，输入井输出井）
将独占型设备改造为共享型设备
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