14-設(shè)備管理(存儲(chǔ)版)
【正文】 工作區(qū) 緩沖區(qū) 緩沖區(qū)的組織 專用緩沖區(qū)： 為某臺(tái)設(shè)備專門設(shè)置的，單獨(dú)使用的緩沖區(qū) 公用緩沖區(qū)： 為多臺(tái)或者全部設(shè)備設(shè)置的，共享的緩沖區(qū) 按使用方式劃分： 按數(shù)量劃分： 單緩沖區(qū) 雙緩沖區(qū) 多緩沖區(qū) 循環(huán)緩沖 緩沖池： 由多個(gè)大小相等的緩沖區(qū)連接起來構(gòu)成緩沖池 1. 單緩沖區(qū) 在 CPU和設(shè)備之間設(shè)置一個(gè)緩沖區(qū) 速度 1 速度 2 注意： 1. 單緩沖區(qū)是臨界資源，讀寫必須互斥訪問。 進(jìn)程利用中斷實(shí)現(xiàn)輸入、輸出流程： 初始化 阻塞等待輸入 控制設(shè)備 完成輸入 根據(jù)中斷類型喚醒等待進(jìn)程 設(shè)備產(chǎn)生輸入中斷 輸入 向設(shè)備輸出數(shù)據(jù) 阻塞等待輸出完成 根據(jù)中斷喚醒等待進(jìn)程 設(shè)備產(chǎn)生輸出中斷 輸出 三、直接內(nèi)存訪問方式 (DMA) ?引入思想：減少 CPU在數(shù)據(jù)傳遞過程中的干預(yù)， DMA控制器完成內(nèi)存與外設(shè)的成批數(shù)據(jù)交換。 ?一個(gè)控制器可控制一個(gè)或多個(gè) I/O設(shè)備。 ?存在形式為各種接口卡。 ?優(yōu)點(diǎn)： CPU只需干預(yù) I/O操作的開始和結(jié)束，而其中的一批數(shù)據(jù)讀寫無需 CPU控制，適于高速設(shè)備。 2. 單緩沖區(qū)只能實(shí)現(xiàn)匹配速度，不能實(shí)現(xiàn)并行操作。 put buffer in emptyq。 靠外圍機(jī)的控制輸入、輸出設(shè)備與磁盤交換數(shù)據(jù)。 保證設(shè)備分配給該進(jìn)程是安全的。 put buffer back to emptyq 提取輸入 用戶向數(shù)據(jù)緩沖池輸出數(shù)據(jù) get buffer from outq。提高 CPU與設(shè)備之間的并行性，提高資源利用率。 缺點(diǎn)： CPU每次處理的數(shù)據(jù)量少（通常以字節(jié)為單位），適于數(shù)據(jù)傳輸率較低的設(shè)備。 一、設(shè)備分類 按工作特點(diǎn)： 輸入輸出設(shè)備 存儲(chǔ)設(shè) 備 按資源分配方式： 獨(dú)占設(shè)備 共享設(shè)備 虛擬設(shè)備 按信息交換單位： 字符設(shè)備 塊設(shè)備 二、設(shè)備管理的任務(wù)與功能 設(shè)備管理任務(wù) ? 方便用戶使用設(shè)備，提供接口 ? 充分發(fā)揮設(shè)備的使用效率，提供設(shè)備、 cpu的利用效率，保證設(shè)備高效運(yùn)行 功能 ? 建立統(tǒng)一、獨(dú)立于設(shè)備的接口 ? 分配與回收 ? 設(shè)備驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn) IO操作 ? 緩沖區(qū)管理，解決速度不匹配問題 ? 虛擬設(shè)備管理 CPU 存儲(chǔ)器 高速 I/O設(shè)備 共享總線 低速 I/O設(shè)備 設(shè)備控
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