《操作系统教程》第5版-Chapter5-设备管理

僤鯓⒐⒋嵵緔 提交于 2020-02-11 22:26:27
 
 
外部设备:
存储型设备
I/O设备
 
设备管理的功能:
设备中断处理
缓冲区管理
设备分配和去配
设备驱动调度
实现虚拟设备
 
I/O控制方式
轮询:查询指令——读写指令——转移指令
会中止原程序的执行。主机不能充分发挥功效,整个系统效率很低
 
中断
核心思想:允许I/O设备主动打断CPU的运行
不必忙式轮询
响应中断请求后必须停止现行程序
 
DMA(Direct Memory Access)直接存储器存取
无需CPU干预,只有当整个数据块传送结束后,处理器才被中断
CPU总是把总线占有权让给DMA,“周期窃取”,降低CPU处理效率
每发出一次I/O指令只能读写一个数据块
 
通道(I/O处理器
完成内存和设备之间的信息传送,与CPU并行工作
CPU需要完成一组相关的读写操作与有关控制时,只需要向通道发送一条I/O指令。通道完成传送时向CPU发送中断请求
通道程序是由一系列通道指令所构成的
 
DMA与通道的区别:(通道的自主权更大)
DMA需要CPU来控制传输的数据块大小,内存位置。通道则自行控制
DMA控制器对应一台设备与内存传递数据。通道控制多台设备与内存的数据交换
独立于设备的I/O软件
设备命名与保护
提供与设备无关的块尺寸
缓冲技术
设备分配和状态跟踪
错误处理和报告
 
设备驱动程序逻辑I/O转化为物理I/O
 
 
 
缓冲技术:
目的:
协调CPU与设备的速度
逻辑记录大小与物理记录大小不一致的问题
提高并行性
减少中断
 
单缓冲
双缓冲
多缓冲
 
磁盘调度算法:(P270)
先来先服务FCFS
最短寻找时间优先
扫描算法(必须扫描到头)
循环扫描算法(总是从0号柱面至最大号柱面顺序扫描,然后直接返回0,需要扫描到头)
分步扫描算法(分N个子队列)
电梯算法(LOOK(不用扫描到头)
 
 
提高磁盘I/O速度的办法:
提前读
延迟写
虚拟盘(RAM盘):内存空间去仿真磁盘,拥有立即存取的优点
 
虚拟设备
原理:
缓冲区:输入缓冲区“预输入”与输出缓冲区“缓输出”
好处:
设备利用率提高
作业运行时间缩短
SPOOLing技术:独占型设备变成共享设备的一种技术
预输入:输入磁盘的输入缓冲区
井管理
井文件存放方式:连接方式与计算方式
缓输出:数据暂存磁盘的输出缓冲区
 
 
易学教程内所有资源均来自网络或用户发布的内容,如有违反法律规定的内容欢迎反馈
该文章没有解决你所遇到的问题?点击提问,说说你的问题,让更多的人一起探讨吧!