【正文】 I/O通道控制方式。在內存中開辟一個單獨的存儲空間來作為磁盤高速緩存，其大小是固定的，不會受應用程序多少的影響；(2)這樣，所有的新請求都將被推遲到下一次掃描時處理。因為只要不斷有新進程的請求到達，且其所要訪問的磁道與磁頭當前所在磁道的距離較近，這種新進程的 I/O請求必須優(yōu)先滿足。First固定頭磁盤在 每條磁道 上都有一讀 /寫磁頭，所有的磁頭都被裝在一剛性磁臂中?；謴捅恢袛噙M程的現(xiàn)場。 驅動程序主要是指在請求 I/O的進程與設備控制器之間的一個通信和轉換程序。 檢查用戶 I/O請求的合法性，了解 I/O設備的狀態(tài)，傳遞有關參數(shù)，設置設備的工作方式。Network Optimization Expert TeamSPOOLing系統(tǒng)的工作方式用 戶進 程邏輯設備 管理模 塊輸 入 輸 出spooling管理程序spooling輸 入程序spooling管 輸 出程序打印機讀卡機diskNetwork Optimization Expert Team4. 輸入井：模擬脫機輸入時的磁盤設備，暫存 I/O設備輸入的數(shù)據(jù)?？紤]多通路情況 分配設備 167。Independence)的概念167。(1)CHCT和 SDT表 )。)。)。number緩沖池的組成 Network Optimization Expert Team3. 輸入進程下次可以使用的空緩沖區(qū) R的指針Nexti。167。MTNetwork Optimization Expert Team雙機通信時緩沖區(qū)的設置 在兩種情況下，單緩沖區(qū)的使用不會改善用戶進程的性能：216。凡是數(shù)據(jù)到達和離去速度不匹配的地方均可采用緩沖技術。DMA方式的工作流程 DMA控制器的組成 中斷驅動方式(c)可連接 ISA和 EISA等傳統(tǒng)總線，數(shù)據(jù)總線 32位，且可擴展為 64位。Architecture)總線I/O設備控制器 1控制器 2通道 1通道 2存儲器I/O設備I/O設備I/O設備解決問題的方法： 增加設備到主機的通路而不增加通道?？梢姡@種通道的 利用率很低 。 以字節(jié)為單位交叉?zhèn)鬏敚斠慌_傳送一個字節(jié)后，立即轉去為另一臺傳送字節(jié)。由三部分組成： 早期 CPU是直接控制外部設備的，在引入 I/O部件之后， I/O指令功能加強，才將 CPU逐漸從與外設的交互細節(jié)中解放出來。Network Optimization Expert Team2.如：行式打印機、激光打印機等。u 設備管理的這種功能稱為邏輯設備到物理設備的映射功能，簡稱設備映射功能 設備映射216。216。u I/O緩沖區(qū)管理的任務是：組織 I/O緩沖區(qū)，并為使用者提供獲得和釋放 I/O緩沖區(qū)的手段。 Network Optimization Expert Team3) 按設備的共享屬性分類（分三類）167。定義： 通道是獨立于 CPU的專門負責數(shù)據(jù) I/O傳輸工作的特殊的處理機，對外部設備實現(xiàn)統(tǒng)一管理，代替 CPU對 I/O操作進行控制，從而使 I、 O操作可與CPU并行操作。1)Channel)Network Optimization Expert Team3.總線的帶寬為 8位，最高傳輸速率為 2Mb/s。Bus)Interface)總線 一旦 CPU啟動 I/O設備，便不斷查詢 I/O設備的準備情況，終止原程序的執(zhí)行，浪費 CPU時間。Network Optimization Expert Team 直接存儲器訪問 DMA I/O控制方式 如果 I/O設備能直接與主存交換數(shù)據(jù)而不占用CPU， CPU的利用率還可提高，這就出現(xiàn)了 直接存儲器存取 DMA方式。(1) 操作碼 —— 讀、寫、控制等操作 (2) 內存地址 —— 操作的內存首址 (3) 計數(shù) —— 操作的字節(jié)數(shù)(4) 通道程序結束位 P—— P=1,通道結束(5) 記錄結束標志 R—— R=1,記錄結束 通道是通過執(zhí)行通道程序，并于設備控制器共同實現(xiàn)對 I/O設備的控制。對于塊設備： OS為進程分配一緩沖區(qū)，塊設備輸入時從磁盤把一塊數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)的時間為 T， OS將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)傳送給用戶區(qū)的時間為 M，計算時間為 C，則 T和 C時可以并行的。167。 已經(jīng)裝滿數(shù)據(jù)的緩沖區(qū) G。 輸入進程要使用緩沖區(qū)來裝入數(shù)據(jù)時調用。167。Getbuf過程和 Putbuf過程 )type1DCT(2)167?？蓭硪韵聝煞矫娴暮锰帲?1) 只有在設備、控制只有在設備、控制器、通道三者都分配成器、通道三者都分配成功時，這次的設備分配功時，這次的設備分配才能成功。SPOOLing技術是對脫機輸入、輸出操作的模擬。輸入進程 SPi 輸入進程 SPo輸入緩沖區(qū) Bi輸出緩沖區(qū) Bo輸入井輸出井磁盤輸入設備輸出設備好處：好處：n實現(xiàn)了虛擬設備功能。對于設置有通道的計算機系統(tǒng)，驅動程序還應能夠根據(jù)用戶的 I/O請求，自動地構成通道程序。由于驅動程序與硬件緊密相關，因而其中的一部分必須用匯編語言書寫。5.分析中斷原因、轉入相應的設備中斷處理程序。Sector磁盤訪問時間 Network Optimization Expert Team(2)Network Optimization Expert Team(3)掃描 (SCAN)算法 (1)當正在處理某子隊列時，如果又出現(xiàn)新的磁盤 I/O請求，便將新請求進程放入其他隊列，這樣就可避免出現(xiàn)粘著現(xiàn)象。交付給請求者進程。(3)這樣，因系統(tǒng)故障所造成的工作損失不會超過 30s的勞動量。 cache)。虛擬盤 該調用的主要功能是強制性地將所有在高速緩存中已修改的盤塊數(shù)據(jù)寫回磁盤。訪問頻率(2)(2)N步 SCAN算法是將磁盤請求隊列分成若干個長度為 N的子隊列，磁盤調度將按 FCFS算法依次處理這些子隊列。CSCAN調度算法示例Network Optimization Expert Team5.SSTF調度算法ms。ms。 Sector3.傳送必要的參數(shù)。 n 輸入進程和輸出進程 模擬脫機 I/O時的外圍控制機。167。216。主要功能：Network Optimization Expert Team3.因此，系統(tǒng)須具有將邏輯設備名稱轉換為某物理設備名稱的功能，類似于存儲器管理中所介紹的邏輯地址和物理地址的概念。(1)獨享設備 設備控制表 DCTRS)。(Network Optimization Expert Team 緩沖池 (Buffer Pool) 167。Getbuf過程：216。 用于裝輸入數(shù)據(jù)的空緩沖區(qū) R。167。每當一個進程發(fā)出一個 I/O請求時，操作系統(tǒng)便在主存中為之分配一緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)用來臨時存放輸入 /輸出數(shù)據(jù)。Network Optimization Expert Team2.數(shù)據(jù)寄存器 DR： 用于暫存從設備到內存，或從內存到設備的數(shù)據(jù)。167。輸入輸出指令或詢問指令測試一臺設備的忙閑標志位，決定主存儲器和外圍設備是否交換一個字符或一個字。2) PCI(PeripheralNetwork Optimization Expert Team2.167。數(shù)組選擇通道 (BlockNetwork Optimization Expert Team不同類型 I/O子系統(tǒng)的結構圖 具有控制器的 I/O系 統(tǒng)Network Optimization Expert Team2.設備控制器的組成 基本特征：傳輸速率較低；不可尋址；中斷驅動。167。塊設備 (Blocku 通常，緩沖區(qū)是指內存中的若干區(qū)域，用于緩存進程與外部設備間的數(shù)據(jù)傳輸。u 邏輯設備和物理設備216。 I/O緩沖區(qū)的管理Network Optimization Expert Team設備分配 u 多道程序系統(tǒng)中的設備不允許用戶直接使用，而是由操作系統(tǒng)統(tǒng)一調度和控制。u 設備驅動的主要任務是：接收上層軟件發(fā)來的抽象服務請求，例如讀 /寫命令，再把它轉換為具體要求，通過一系列的 I/O指令，控制設備完成請求的操作；同時，設備驅動程序還將設備發(fā)來的有關信號傳送給上層軟件，例如設備是否已損壞等。 如：磁帶機、 磁盤機、 光盤機等。Network Optimization Expert TeamPCI總線控制器處理機 內存 顯卡外設光盤磁盤IDE總線控制器外設控制器控制器控制器連接 CPU、內存、設備控制器和 I/O設備模型 Network Optimization Expert Team 控制器的任務是在外部設備與 CPU（或內存）之間完成比特流（外部信號）和字節(jié)流（塊）之間的轉換 。設備控制器的組成 216。 主要連接以字節(jié)為單位的低速 I/O設備。 數(shù)組選擇通道雖有很高的傳輸速率，但它卻每次只允許一個設備傳輸數(shù)據(jù)。Network Optimization Expert Team 總線系統(tǒng) 總線型 I/O系統(tǒng)結構 程序 I/O方式167。 CPU啟動 I/O設備后，不必查詢 I/O設備是否就緒，繼續(xù)執(zhí)行現(xiàn)行程序。命令 /狀態(tài)寄存器 CR： 用于接收從 CPU發(fā)來的I/O命令或有關控制信息， I/O通道控制方式的引入 (3) 提高 CPU和 I/O設備之間的并行性。