一、IO设备的基本概念和分类

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1、什么是IO设备?

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UNIX系统将外部设备抽象为一种特殊的文件,用户可以使用与文件操作相同的方式对外部设备进行操作。

Write操作:向外部设备写数据。

Read操作:从外部设备读入数据。

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2、IO设备的分类——按使用特性

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3、IO设备的分类——按传输速率分类

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4、IO设备的分类——按信息交换的单位分类

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5、总结

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二、I/O控制器

设备控制器又名I/O接口,我上学期在计算机组成原理系列博客中介绍过,详细内容查看

https://www.cnblogs.com/wkfvawl/p/10954376.html

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1、I/O设备的机械部分

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 2、I/O设备的电子部件(I/O控制器)

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 3、I/O控制器的组成

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4、内存映像I/O(寄存器统一编址)和寄存器独立编址

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5、总结

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三、I/O控制方式

I/O控制方式的具体内容在计算机组成原理的博客中一个给出了,这个给出链接。

https://www.cnblogs.com/wkfvawl/p/10954376.html#_label5

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四、假脱机SPOOLing技术

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1、什么是脱机技术

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 2、假脱机技术——输入井和输出井

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 3、假脱机技术——输入进程和输出进程

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 4、假脱机技术——输入/输出缓冲器

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5、共享打印机原理分析

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SPOOLing技术可以把一台物理设备虚拟成逻辑上的多台设备,可将独占式设备改造成共享设备。

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 6、总结

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 五、设备的分配与回收

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 1、设备分配时应考虑的因素

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 设备的固有属性:

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 设备的分配算法:

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 设备分配时应考虑的因素

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 2、静态分配和动态分配

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 3、设备分配管理中的数据结构

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设备控制表(DCT)

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控制器控制表(COCT)

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通道控制表

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系统设备表

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4、设备分配的步骤

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 5、设备分配步骤的改进

这里引出一个概念:设备独立性

设备独立性是指用户程序所用设备与物理设备无关的特性,也称设备无关性。为此要求用户程序对I/O设备的请求不指定特定的设备,而采用逻辑设备名,程序执行时由系统完成逻辑设备到物理设备的映射,这很象程序对逻辑地址的使用。

设备独立性带来的好处:

1)便于用户使用物理外围设备

2)便于系统增减或变更外围设备

3)便于实现I/O重定向;易于对付外设故障

4)提高了设备分配的灵活性和利用率

设备独立性的实现:

系统为每个进程设置一张“逻辑设备表LUT”,记录该进程所用逻辑设备对应的物理设备名和驱动程序入口地址。这是设备分配的一种结果记录,另外,设备分配还要修改全局性的“系统设备表”和“设备控制表”等数据结构。

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6、总结

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六、缓冲区管理

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缓冲技术的基本实现思想:
在CPU和外设之间设立缓冲区,用以暂存CPU与外设之间交换的数据,从而缓和CPU与外设速度不匹配所产生的矛盾。
其实,凡是数据到达和离去速度不匹配的地方均可采用缓冲技术。例如,CPU与内存之间也需要设置缓冲,只不过设在cache里。

1、什么是缓冲区

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 支持CPU与外设之间并行工作的技术:中断、通道、缓冲。

2、缓冲区的作用

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3、单缓冲

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4、双缓冲

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5、使用单/双缓冲在通信时的区别

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 6、循环缓冲区

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7、缓冲池

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 8、总结

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