计算机操作系统学习笔记----设备管理

概述

I/O管理的任务和功能

任务：完成用户提出的I/O请求，为用户分配I/O设备，提高I/O设备的利用率，方便用户使用I/O设备。

功能：

• 设备管理：按设备类型和相应的分配算法决定将I/O设备分配给哪一个进程。
• 设备处理：设备处理程序用以实现CPU和设备控制器之间的通信。
• 缓冲管理：设置缓冲区的目的时为了缓和CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾
• 设备独立性：应用程序独立于物理设备。

I/O控制方式

设备控制器的功能：

• 接收和识别来自CPU的各种指令
• 实现CPU与设备控制器、设备控制器与设备之间的数据交换
• 记录设备的状态供CPU查询
• 识别所控制的每个设备的地址
• 对CPU输出的数据或设备向CPU输入的数据进行缓冲
• 对输入/输出数据进行差错控制

I/O控制方式通常由以下４种：程序直接控制方式、中断控制方式、DMA控制方式和通道控制方式。

图

DMA控制方式与中断控制方式的区别：中断控制方式在每个数据传送完成后中断CPU，而DMA控制方式则是在所要求传送的一批数据全部传送借宿时才中断CPU；中断控制方式的数据传送是在中断处理时由CPU控制完成，而DMA控制方式则是在DMA控制器的控制下完成。

通道控制方式与DMA控制方式的区别：DMA的控制方式种需要CPU来扣扣内阁制所传输的数据块大小、传输的内存，而通道控制方式中这些信息都是由通道来控制管理；一个DMA控制器对应一台设备与内存传递数据，而一个通道可以控制多台设备与内存的数据交换。