操作系统学习笔记(6. IO管理)

本文详细介绍了操作系统中关于I/O管理的知识,包括I/O设备的分类、I/O控制器的作用和组成、各种I/O控制方式(如中断驱动、DMA、通道控制)以及I/O软件层次结构,特别强调了SPOOLing技术在解决CPU与I/O设备速度不匹配问题上的应用。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

个人用书:操作系统教程 第五版 费翔林
学习视频: 王道计算机考研 操作系统.

I/O设备的基本概念和分类

I/O代表输入输出。

I/O设备就是可以将数据输入到计算机,或者接收数据的外部设备。(鼠标,键盘,显示器,u盘)

UNIX系统把外部设备抽象为文件,用户可以使用与文件操作相同的方式操作外部设备。eg:显示器read 键盘write

i/o设备的分类:按使用特性

  • 人机交互外部设备:数据传输慢
  • 存储设备:数据传输速度快
  • 网络通信设备:数据传输介于上述二者之间

i/o设备的分类:按速度

  • 低速:鼠标键盘,每秒几个到几百字节
  • 中速:打印机,每秒数千数万字节
  • 高速:磁盘等,每秒数千到千兆字节

i/o设备分类:按信息交换的单位

  • 块设备:磁盘等,速率高,可以寻址
  • 字符设备:鼠标键盘,速度低,不可寻址

I/O控制器

  • I/O设备的机械部件主要用来执行具体I/O操作。
  • I/O设备的电子部件通常是一块插入主板扩充槽的印刷电路板。

CPU无法直接控制机械部件,因此需要一个 电子部件 作为中介。这个电子部件就是 i/o控制器 又叫 设备控制器。

i/o控制器的功能:

  1. 接收和识别CPU发出的命令,由控制寄存器存放命令和参数
  2. 向CPU报告设备的状态,状态寄存器记录设备状态
  3. 数据交换,数据寄存器
  4. 地址识别,根据内存的地址,为了区分设备控制器中的各个寄存器,需要给每个寄存器设置一个特定的地址。i/o设备通过cpu提供的地址判断cpu要读写的是哪个寄存器

i/o控制器的组成

  • CPU与控制器的接口:实现CPU
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值