IO管理

IO设备基本概念

什么是I/O设备？

I/O设备的分类

按使用特性分类

按传输速率分类

按信息交换单位分类

IO控制器

I/O设备的组成

机械部件

电子部件—I/O控制器的功能

I/O控制器的组成

注意：

I/O控制器的两种寄存器编址方式

内存映像—独立编址

IO控制方式

程序直接控制方式

key word : 轮询

• 完成一次读/写操作的流程图(以读操作为例)
  
  下面以C语言代码和流程图来剖析，程序直接控制方式
  
  分析一下在思维导图中提到的几个问题：
  

中断驱动方式

• 由于程序直接控制方式CPU利用率低，忙等，所以提出了中断驱动方式。

分析一下在思维导图中提到的几个问题：

DMA方式

• 虽然中断驱动方式解决了程序直接控制方式的问题，但是每一次只能读/写一个字，导致CPU频繁切换，耗费了很多时间。于是人们又发明了DMA方式。

DMA控制器：

分析一下在思维导图中提到的几个问题：

通道控制方式

• 通道控制方式是为了解决DMA方式连续存储的问题

分析一下在思维导图中提到的几个问题：

四种方式总结一下

I/O软件层次结构

用户层软件

设备独立性软件

六大功能

逻辑设备表—LUT

不同设备需要不同的驱动程序

举几个假设的例子：

设备驱动程序

中断处理程序

总结回顾

I/O核心子系统以及功能

这些功能在哪个层次实现？

假脱机技术

I/O调度

设备保护

假脱机技术(SPOOLing)

什么是脱机技术？

这里温习一下手工操作阶段：

• 因为手工阶段的速度慢问题，引入了脱机技术
  

假脱机技术

• 在脱机技术的基础上人们发明了更好的假脱机技术

输入井和输出井

输入进程与输出进程

输入输出缓冲区

共享打印机原理分析—假脱机技术的一种应用

先了解一下独占和共享设备，以此引出假脱机技术如何实现对独占设备的共享：

• 打印请求完成后，请求表从打印队列删除，执行后续队列的打印任务

IO设备分配和回收

设备分配时应该考虑的因素

设备的固有属性

设备的分配算法

设备分配中的安全性

静态分配与动态分配

设备分配管理中的数据结构

设备、控制器、通道之间的关系：

设备控制表—DCT

控制器控制表—COCT

通道控制表—CHCT

系统设备表—SDT

设备分配的步骤

设备分配的改进步骤

缓冲区管理

缓冲区概念及其作用

单缓冲

T>C时的例子：

T<C时：

双缓冲

T>C+M时：

T<C+M时：

单缓冲和双缓冲通信时的区别

循环缓冲区

缓冲池