io设备控制笔记1

一,关于设备管理

管理对象:

I/O设备和相应的设备控制器(I/O系统组成)

基本任务:

完成用户提出的I/O请求,

提高I/O速率、改善I/O设备的利用率。

为更高层进程方便使用设备提供手段

二,设备分层

①用户层软件

实现与用户交互的接口,用户可直接调用在用户层提供的、与I/O操作有关的库函数,对设备进行操作。

②设备独立软件

用于实现用户程序与设备驱动器的统一接口、设备命名、设备的保护以及设备的分配与释放等,同时为设备管理和数据传送提供必要的存储空间。

③设备驱动程序

与硬件直接相关,用于具体实现系统对设备发出的操作指令,驱动I/O设备工作的驱动程序。

④中断处理程序

用于保存被中断进程的CPU环境,转入相应的中断处理程序进行处理,处理完后再恢复被中断进程的现场后,返回到被中断进程。

三,i/o系统接口

在I/O系统与高层接口中,根据设备类型的不同,又进一步分为若干个接口。主要包括:

块设备接口

流设备接口

网络通信接口

四,i/o系统的组成

需要用于输入、输出和存储信息的设备;

需要相应的设备控制器;

控制器与CPU连接的高速总线;

有的大中型计算机系统,配置I/O通道;

五,i/o设备的类型

I/O设备的类型繁多,从OS的观点,按其重要的性能指标进行分类如下:

按传输速率分类:

低速、中速、高速(键盘、打印机、磁盘)

使用:存储设备、输入输出设备

按信息交换的单位分类:

块设备:有结构、速率高、可寻址、DMA方式控制

字符设备:无结构、速率低、不可寻址、中断方式控制

按设备的共享属性分类:

独占:打印机

共享:一个时刻上仍然是只被一个进程占用。可寻址、可随机访问的色后备。磁盘。

虚拟:使一台独占设备变换为若干台逻辑设备,供给若干用户“同时使用”。(spoling)

六,设备控制器

设备并不直接与CPU通信

计算机中的一个实体——“设备控制器”负责控制一个或多个I/O设备,以实现I/O设备和计算机之间的数据交换。

控制器是CPU与I/O设备之间的接口,作为中间人接收从CPU发来的命令,并去控制I/O设备工作,以使处理机脱离繁杂的设备控制事务。

常作成接口卡插入计算机

可编址,不同类

控制一个设备时只有一个地址,若连接多个设备则含有多个设备地址

管理的复杂性因不同设备而异,分为字符设备控制器、块设备控制器

常作成接口卡插入计算机

可编址,不同类

控制一个设备时只有一个地址,若连接多个设备则含有多个设备地址

管理的复杂性因不同设备而异,分为字符设备控制器、块设备控制器。

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