操作系统学习笔记（5.输入/输出管理）

第五章 输入/输出管理

I/O设备的基本概念和分类

什么是I/O设备

按使用特性分类

按传输速率分类

按信息交换的单位分类

知识点小结

I/O控制器

本节考的频率不高，但是也要了解

I/O设备的机械部件

I/O设备的电子部件（I/O控制器）

I/O控制器的组成

• 一个I/O控制可能有多个与设备的结构，即一个I/O控制器可能控制多个设备，因此需要指定编号或地址

内存影响I/O和寄存器独立编址

知识点小结

I/O控制方式

本章重要考点

程序直接控制方式

• CPU需要不断轮询检查状态寄存器
• 每次只能读写一个字

中断驱动方式


DMA方式

• DMA控制器也是一种I/O控制器

通道控制方式


知识点小结

• 本节是重点

I/O软件层次结构

用户层软件

设备独立性软件


为什么不同的设备需要不同的设备驱动程序


中断处理程序

知识点小结

• 最常考的是各个层次的顺序，各个层次的功能，需要大概了解功能
• 技巧：设备驱动程序和中断处理程序才是直接和硬件打交道的

输入输出应用程序接口，驱动程序接口

输入/输出应用程序接口

• 设备独立软件向上层应用软件，提供不同类型的调用接口

socket传递数据的过程

阻塞/非阻塞I/O

设备驱动程序接口

I/O核心子系统

这些功能要在哪个层次实现

I/O道调度

• 用什么算法，就是前面讲到的磁盘调度

设备保护

• 把设备看做是一种特殊的文件，对不同的文件设置不同的访问权限

假脱机技术本来是在用户层软件实现的，但是408大纲中将其归为I/O核心子系统

假脱机技术

用软件方式实现的脱机技术

什么是脱机技术

• 所谓脱机，是脱离了主机的控制，来进行的输入输出操作

假脱机技术–输入井和输出井


共享打印机原理分析

• 看起来好像可以允许多个进程同时使用设备了，其实就是把后来的存起来，按照队列一个一个处理

知识点小结

设备的分配与回收

设备分配时应考虑的因素

静态分配和动态分配

设备分配管理中的数据结构

设备分配的步骤

设备分配步骤的改进


知识点小结

缓冲区管理

什么是缓冲区，有什么作用


单缓冲

• 注意缓冲区的特点：只有空的时候才能传入数据，只有满的时候才能传出数据
• 平均耗时：Max{C,T}+M

双缓冲

• 两个缓冲区，默认大小都是一个块
• 假设初始状态，工作区为空，一个缓冲区满，一个缓冲区空
• 平均耗时：Max{T,C+M}

使用单/双缓冲在通信时的区别

循环缓冲区（了解）

缓冲池（了解）

知识点小结

• 重点掌握单缓冲，双缓冲处理一块数据的平均耗时，经常出选择题

操作系统完结！