操作系统设备知识概括

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I/O设备

I/O设备概念: 在这里插入图片描述 I/O设备机械部件: I/O设备的机械部件主要用来执行具体I/O操作。 如我们经常看得见摸得着的鼠标/键盘的按钮:显示器的LED屏,移动磁盘的磁臂,磁盘盘面。 I/O设备电子部件: I/O设备的电子部件通常是一块插入主板扩充槽的印刷电路板。 CPU无法直接控制I/O设备的机械部件,因此I/O设备还要有一个电子部件作为CPU和I/O设备机械部件之间的“中介”,用于实现CPU对设备的控制。 这个电子部件就是I/O控制器,又称为设备控制器,CPU可控制I/O控制器,又由I/O控制器来控制设备的机械部件在这里插入图片描述 I/O控制方式:在这里插入图片描述 PIO: PIO的英文拼写是“Programming Input/Output Model”,是最早先的硬盘数据传输模式,也就是上图中的程序直接控制方式,数据传输速率低下,CPU占有率也很高,大量传输数据时会因为占用过多的CPU资源而导致系统停顿,无法进行其它的操作。PIO数据传输模式又分为PIO mode 0、PIO mode 1、PIO mode 2、PIO mode 3、PIO mode 4几种模式,数据传输速率从3.3MB/s到16.6MB/s不等。受限于传输速率低下和极高的CPU占有率,这种数据传输模式很快就被淘汰。

I/O软件层次结构

用户软件层:在这里插入图片描述 设备独立性软件: 在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

设备驱动程序:在这里插入图片描述

中断处理程序:在这里插入图片描述

I/O核心子系统

概述: 在这里插入图片描述 实现技术: 在这里插入图片描述

假脱机技术

在这里插入图片描述

设备的分配与回收

缓冲区管理

什么是缓冲区? 在这里插入图片描述 缓冲区的作用:在这里插入图片描述 单缓冲:在这里插入图片描述

双缓冲:在这里插入图片描述

循环缓冲:在这里插入图片描述 缓冲池:在这里插入图片描述