【正文】 端驅(qū)動(dòng)程序隱藏了各種類型終端的差異 03:52 終端硬件 根據(jù)與操作系統(tǒng)的通信方法將終端分為兩大類： （ 1） RS－ 232標(biāo)準(zhǔn)接口 （ 2） 存儲(chǔ)映像終端 RS－ 232終端由鍵盤和顯示器構(gòu)成 ， 通過(guò)串行接口一次一位地與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信 。 RAM盤具有立即存取的優(yōu)點(diǎn) （ 沒有尋道和旋轉(zhuǎn)延遲 ） ， 適用于存儲(chǔ)需要頻繁存取的程序和數(shù)據(jù) 。 I/O操作過(guò)程 請(qǐng)求 I/O的進(jìn)程、 I/O過(guò)程（ I/O控制的接口程序）、設(shè)備處理程序、中斷處理程序。 考慮的因素： * I/O設(shè)備的固有屬性 * I/O設(shè)備的分配算法 * 設(shè)備分配的安全性 * 與設(shè)備的無(wú)關(guān)性 03:52 1) 獨(dú)占設(shè)備的分配 靜態(tài)分配 — 在進(jìn)程運(yùn)行前 , 完成設(shè)備分配；運(yùn)行結(jié)束時(shí) ， 收回設(shè)備 。 設(shè)備獨(dú)立性 ：即不能因?yàn)樵O(shè)備的忙碌 、故障或更換而影響程序的運(yùn)行 , 向用戶屏蔽物理設(shè)備 , 呈現(xiàn)給用戶的一個(gè)操作簡(jiǎn)單的邏輯設(shè)備 。 ? USB以 WDM（ Windows Driver Model） 模型為基礎(chǔ) ， WDM包含一套通用的 I/O服務(wù)和二進(jìn)制兼容的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 。 這對(duì)提高運(yùn)行速度有很大的作用 。 03:52 Spooling系統(tǒng)主要功能 ? 將輸入設(shè)備上的信息寫到輔存輸入井上； ? 系統(tǒng)或用戶程序從輸入井中讀信息； ? 系統(tǒng)或用戶程序?qū)?shù)據(jù)寫到輸出井中 ? 將從輸出井中數(shù)據(jù)交給慢速輸出設(shè)備。 03:52 2)選擇通道 選擇通道是以成組方式工作的 ， 即每次傳送一批數(shù)據(jù) ， 故傳送速度很高 。 然后 ， DMA硬件自動(dòng)地把傳送字節(jié)計(jì)數(shù)器減 1， 把存儲(chǔ)器地址寄存器加 1， 并恢復(fù) CPU對(duì)內(nèi)存的控制權(quán) ， DMA控制器對(duì)每一個(gè)傳送的數(shù)據(jù)重復(fù)上述過(guò)程 ， 直到傳送字節(jié)計(jì)數(shù)器為 “ 0”時(shí) ， 向 CPU產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào) 。 在小型和微型機(jī)中 ， 它常采用印刷電路卡插入計(jì)算機(jī)中 。 向較高層軟件掩蓋這一事實(shí)并提供大小統(tǒng)一的塊尺寸 ， 這正是設(shè)備獨(dú)立軟件的一個(gè)任務(wù) 。 03:52 出錯(cuò)處理是 I/O軟件的 另一個(gè)目標(biāo) 。 03:52 用戶在編制程序時(shí) ， 使用邏輯設(shè)備名 ，由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從邏輯設(shè)備到物理設(shè)備（ 實(shí)際設(shè)備 ） 的轉(zhuǎn)換 用戶能獨(dú)立于具體物理設(shè)備而方便的使用設(shè)備 03:52 I/O技術(shù) I/O控制方式 ：程序 I/O方式、中斷方式、通道方式、 DMA方式。 對(duì)于這類設(shè)備的處理程序由用戶提供 ， 并將其納入系統(tǒng) ， 由系統(tǒng)代替用戶實(shí)施管理 。 （ 如終端 、 打印機(jī) 、 磁盤機(jī)等 ） 用戶設(shè)備 — 指在系統(tǒng)生成時(shí) ， 未登記在系統(tǒng)中的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 。 設(shè)備傳送或管理的數(shù)據(jù)應(yīng)該是安全的 、不被破壞的 、 保密的 。 一個(gè)文件或一個(gè)設(shè)備的名字只應(yīng)是一個(gè)簡(jiǎn)單的字符串或一個(gè)整數(shù) ， 不應(yīng)依賴于設(shè)備 。 系統(tǒng)如何防止無(wú)權(quán)存取設(shè)備的用戶存取設(shè)備呢 ？ 03:52 。 I/O設(shè)備特點(diǎn)： （ 1）操作異步性 （ 2）設(shè)備自治性 （ 3）接口通用性 03:52 機(jī)械部分是設(shè)備本身 （ 物理裝置 ） 電子部分叫做設(shè)備控制器或適配器 。 如下圖所示： 當(dāng) DMA硬件控制磁盤與存儲(chǔ)器之間進(jìn)行信息交換時(shí) ， 每當(dāng)磁盤把一個(gè)數(shù)據(jù)讀入控制器的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)時(shí) ， DMA控制器取代 CPU， 接管地址總線的控制權(quán) ， 并按照 DMA控制器中的存儲(chǔ)器地址寄存器內(nèi)容把數(shù)據(jù)送入相應(yīng)的內(nèi)存單元中 。 為了使 CPU從 I/O事務(wù)中解脫出來(lái) ， 同時(shí)為了提高 CPU與設(shè)備 ， 設(shè)備與設(shè)備之間的并行工作能力 。這樣就緩和了 CPU的高速性與 I/O的低速之間的矛盾 。 03:52 ? 在計(jì)算機(jī)中 ， 為了減少 CPU的等待時(shí)間 ， 必須提高系統(tǒng)主存儲(chǔ)器的響應(yīng)速度 ? 為此使用了高速緩存 ， 用來(lái)存儲(chǔ) CPU常用的代碼和數(shù)據(jù)信息 在主存和 CPU通用寄存器之間設(shè)置一個(gè)高速的容量相對(duì)較小的存儲(chǔ)器 ， 把正在執(zhí)行的指令地址附近的一部分指令或數(shù)據(jù)從主存調(diào)入這個(gè)存儲(chǔ)器 ， 供 CPU在一段時(shí)間內(nèi)使用 。 ? 沖破了計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的兩個(gè)歷史局限性： （ 1） 由于 I/O設(shè)備的接口標(biāo)準(zhǔn)的不一致和有限的接口數(shù)量已無(wú)法滿足各種應(yīng)用迫切需要； （ 2） 傳統(tǒng)的 I/O設(shè)備的接口無(wú)法滿足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與多媒體應(yīng)用的需求 。 03:52 設(shè)備處理 設(shè)備分配與回收 當(dāng)某進(jìn)程向系統(tǒng)提出 I/O請(qǐng)求時(shí) ， 設(shè)備分配程序按一定策略分配設(shè)備 、 控制器和通道 ， 形成一條數(shù)據(jù)傳輸通路 ， 以供主機(jī)和設(shè)備間信息交換 。 因此 ， 要有一套合理的分配原則 。 任務(wù)主要負(fù)責(zé)接收和分析從設(shè)備分配轉(zhuǎn)來(lái)的信息 ， 并根據(jù)設(shè)備分配的結(jié)果 ， 結(jié)合具體物理設(shè)備特性完成以下具體工作： 03:52 (1) 預(yù)置設(shè)備的初始狀態(tài) (2) 根據(jù)請(qǐng)求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量 ， 組織 I/O緩沖隊(duì)列 ， 利用 I/O緩沖對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工 ， 包括數(shù)據(jù)格式處理和編碼轉(zhuǎn)換 (3) 構(gòu)造 I/O程序 （ 在有通道系統(tǒng)中 ， 是通道程序 ） (4) 啟動(dòng)設(shè)備進(jìn)行 I/O操作 03:52 I/O中斷處理程序 設(shè)備控制器向 CPU發(fā)送一個(gè)中斷請(qǐng)求 ，CPU響應(yīng)后便轉(zhuǎn)向中斷處理程序 ， 處理來(lái)自設(shè)備或通道的中斷 。 03:52 ? RAM盤的思想很簡(jiǎn)單 ， 它使用預(yù)先分配的主存來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)塊 。 涉及時(shí)間的其他所有工作都必須由軟件 — 時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)程序完成 。 03:52 時(shí)鐘 時(shí)鐘 （ clock） ， 又稱為定時(shí)器 （ timer） (1) 時(shí)鐘負(fù)責(zé)提供一天的時(shí)間 (2) 防止一個(gè)進(jìn)程壟斷 CPU 03:52 兩種類型： ? 比較簡(jiǎn)單的時(shí)鐘被連到 110V或 220V的電源線上 ， 每個(gè)電壓周期產(chǎn)生一個(gè)中斷 ， 頻率是 50Hz或 60Hz。 03:52 標(biāo)識(shí)設(shè)備； 執(zhí)行出錯(cuò)檢查； 構(gòu)成 ior