操作系統(tǒng)設(shè)備管理

第七章設(shè)備管理概述I/O硬件特點(diǎn)I/O軟件的組成有關(guān)技術(shù)設(shè)備處理I/O管理示意應(yīng)用程序文件管理設(shè)備驅(qū)動程序控制寄存器數(shù)據(jù)寄存器狀態(tài)寄存器設(shè)備控制器應(yīng)用編程接口硬件接口一、概述1、I/O的特點(diǎn)

CPU與I/O的速度差別大→盡量使兩者交疊運(yùn)行→減少由于速度差異造成的整體性能開銷（1）I/O性能經(jīng)常成為系統(tǒng)性能的瓶頸（2）操作系統(tǒng)龐大復(fù)雜的原因之一：資源多、雜，并發(fā)，均來自I/O外設(shè)種類繁多，結(jié)構(gòu)各異輸入輸出數(shù)據(jù)信號類型不同速度差異很大（3）與其他功能聯(lián)系密切，特別是文件系統(tǒng)（1）按功能特性分存儲型設(shè)備輸入輸出型設(shè)備（交互型設(shè)備）數(shù)據(jù)通信設(shè)備2、設(shè)備的分類（2）按數(shù)據(jù)組織分

塊設(shè)備以數(shù)據(jù)塊為單位存儲、傳輸信息傳輸速率較高、可尋址（隨機(jī)讀寫）

字符設(shè)備以字符為單位存儲、傳輸信息傳輸速率高、不可尋址設(shè)備的分類（續(xù)1）（3）按資源分配角度分

獨(dú)占設(shè)備在一段時間內(nèi)只能有一個進(jìn)程使用的設(shè)備，一般為低速I/O設(shè)備（如打印機(jī)，磁帶等）

共享設(shè)備在一段時間內(nèi)可有多個進(jìn)程共同使用的設(shè)備，多個進(jìn)程以交叉的方式來使用設(shè)備，其資源利用率高（如硬盤）設(shè)備的分類（續(xù)2）虛設(shè)備在一類設(shè)備上模擬另一類設(shè)備，常用共享設(shè)備模擬獨(dú)占設(shè)備，用高速設(shè)備模擬低速設(shè)備，被模擬的設(shè)備稱為虛設(shè)備目的：將慢速的獨(dú)占設(shè)備改造成多個用戶可共享的設(shè)備，提高設(shè)備的利用率（實(shí)例：SPOOLing技術(shù)，利用虛設(shè)備技術(shù)——用硬盤模擬輸入輸出設(shè)備）設(shè)備的分類（續(xù)3）SPOOLing技術(shù)為解決獨(dú)立設(shè)備數(shù)量少，速度慢，不能滿足眾多進(jìn)程的要求，而且在進(jìn)程獨(dú)占設(shè)備期間，設(shè)備利用率比較低而提出的一種設(shè)備管理技術(shù)

另一種資源轉(zhuǎn)換技術(shù)設(shè)備的分類（續(xù)4）（1）按照用戶的請求，控制設(shè)備的各種操作，完成I/O設(shè)備與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換，最終完成用戶的I/O請求設(shè)備分配與回收記錄設(shè)備的狀態(tài)根據(jù)用戶的請求和設(shè)備的類型，采用一定的分配算法，選擇一條數(shù)據(jù)通路執(zhí)行設(shè)備驅(qū)動程序，實(shí)現(xiàn)真正的I/O操作設(shè)備中斷處理：處理外部設(shè)備的中斷緩沖區(qū)管理：管理I/O緩沖區(qū)3.設(shè)備管理的目標(biāo)和任務(wù)（2）建立方便、統(tǒng)一的獨(dú)立于設(shè)備的接口方便性：向用戶提供使用外部設(shè)備的方便接口，使用戶編程時不考慮設(shè)備的復(fù)雜物理特性統(tǒng)一性：對不同的設(shè)備采取統(tǒng)一的操作方式，在用戶程序中使用的是邏輯設(shè)備

邏輯設(shè)備與物理設(shè)備、屏蔽硬件細(xì)節(jié)（設(shè)備的物理細(xì)節(jié)，錯誤處理，不同I/O的差異性）設(shè)備管理的目標(biāo)和任務(wù)（續(xù)1）設(shè)備獨(dú)立性（設(shè)備無關(guān)性）目的：提高操作系統(tǒng)的可適應(yīng)性和可擴(kuò)展性

從用戶角度：用戶在編制程序時，使用邏輯設(shè)備名，由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從邏輯設(shè)備到物理設(shè)備（實(shí)際設(shè)備）的轉(zhuǎn)換，并實(shí)施I/O操作

從系統(tǒng)角度：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)I／O軟件時，除了直接與設(shè)備打交道的低層軟件之外，其他部分的軟件不依賴于硬件好處：設(shè)備分配時的靈活性易于實(shí)現(xiàn)I/O重定向（3）充分利用各種技術(shù)（通道，中斷，緩沖，異步I/O等）提高CPU與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的并行工作能力，充分利用資源，提高資源利用率并行性均衡性（使設(shè)備充分忙碌）設(shè)備管理的目標(biāo)和任務(wù)（續(xù)3）（4）保護(hù)設(shè)備傳送或管理的數(shù)據(jù)應(yīng)該是安全的、不被破壞的、保密的設(shè)備管理的目標(biāo)和任務(wù)（續(xù)4）1.設(shè)備組成I／O設(shè)備一般由機(jī)械和電子兩部分組成把這兩部分分開處理，以提供更加模塊化，更加通用的設(shè)計(jì)二、I/O硬件特點(diǎn)

設(shè)備組成（續(xù)1）（1）物理設(shè)備機(jī)械部分是設(shè)備本身（物理裝置）（2）設(shè)備控制器電子部分叫做設(shè)備控制器或適配器完成設(shè)備與主機(jī)間的連接和通信在小型和微型機(jī)中，它常采用印刷電路卡插入計(jì)算機(jī)主板上的總線插槽通過若干接口寄存器或接口緩沖區(qū)與CPU通信

設(shè)備組成（續(xù)2）電子部分完成的工作（端口）地址譯碼按照主機(jī)與設(shè)備之間約定的格式和過程接受計(jì)算機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)和控制信號向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)和狀態(tài)信號將計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械部分能識別的模擬信號，或反之實(shí)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部硬件緩沖、數(shù)據(jù)加工等提高性能或增強(qiáng)功能2.設(shè)備接口

操作系統(tǒng)將命令寫入控制器的接口寄存器（或接口緩沖區(qū)）中，以實(shí)現(xiàn)輸入／輸出，并從接口寄存器讀取狀態(tài)信息或結(jié)果信息

例如：IBMPC的軟盤控制器可接收15條命令，READ、WRITE、FORMAT、SEEK、RECALIBRATE，命令可以帶參數(shù)，它們被一起送入控制器的寄存器中

當(dāng)控制器接受一條命令后，可獨(dú)立于CPU完成指定操作，CPU可以轉(zhuǎn)去執(zhí)行其它運(yùn)算。命令完成時，控制器產(chǎn)生一個中斷，CPU響應(yīng)中斷，控制轉(zhuǎn)給操作系統(tǒng)。CPU通過讀控制器寄存器中的信息，獲得操作結(jié)果和設(shè)備狀態(tài)控制器與設(shè)備之間的接口常常是一個低級接口。例如磁盤，可以按每個磁道8扇區(qū)，每個扇區(qū)512個字節(jié)進(jìn)行格式化。然而，實(shí)際從驅(qū)動器出來的卻是一連串的位流，以一個頭標(biāo)（preamble）開始，然后是一個扇區(qū)的4096位（512×8），最后是檢查和或錯誤校驗(yàn)碼（Error—C一C：ECC）。頭標(biāo)是在對磁盤格式化時寫上的，它包括柱面和扇區(qū)數(shù)，扇區(qū)的大小和類似的一些數(shù)據(jù)

控制器的任務(wù)是把串行的位流轉(zhuǎn)換為字節(jié)塊，并進(jìn)行必要的錯誤修正。首先，控制器按位進(jìn)行組裝，然后存入控制器內(nèi)部的緩沖區(qū)中形成以字節(jié)為單位的塊。在對塊驗(yàn)證檢查和并證明無錯誤時，再將它復(fù)制到內(nèi)存中設(shè)備接口（續(xù)1）接口電路中：多個寄存器每個寄存器有唯一的一個地址，該地址稱為I/O端口地址I/O指令形式與I/O地址是相互關(guān)聯(lián)的主要有兩種形式：內(nèi)存映像編址（內(nèi)存映像I/O模式）I/O獨(dú)立編址（I/O專用指令）3.I/O端口地址存儲映鹽像編址分配給系董統(tǒng)中所有躍端口的地迎址空間與差內(nèi)存的地機(jī)址空間統(tǒng)鐮一編址主機(jī)把I秒/O端口鵲看作一個憂存儲單元丟，對I/舟O的讀寫趣操作等同蹲于對存儲棵器的操作優(yōu)點(diǎn)凡是可對遮存儲器操暑作的指令怖都可對I找/O端口笛操作不需要專諸門的I/惰O指令I(lǐng)/O泰端口可纖占有較嚷大的地賞址空間缺點(diǎn)：礙占用內(nèi)垃存空間I/O獨(dú)純立編址分配給系課統(tǒng)中所有勝端口的地岔址空間是影完全獨(dú)立捐的，與內(nèi)牲存的地址冶空間沒有買關(guān)系主機(jī)使對用專門幸的I/升O指令各對端口動進(jìn)行操腳作優(yōu)點(diǎn)外部設(shè)莫備不占醬用內(nèi)存丟的地址姨空間程序設(shè)讀計(jì)時，四易于區(qū)醉分是對忘內(nèi)存操科作還是行對I/跪O端口收操作缺點(diǎn)：對I/鳥O端口錯操作的駐指令類伐型少，退操作不銅靈活例子：秤808悅6/8脅088河，分配盟給I/貫O端口符的地址球空間6貝4K，軋000膽0H~頭0FF舞FFH濾，只能蟻用IN粒和OU專T指令久對其進(jìn)榮行讀寫批操作1、直沒接I/波O（輪艦詢）由CP高U負(fù)責(zé)往在機(jī)器飄內(nèi)存與窄設(shè)備控播制器數(shù)侮據(jù)寄存市器之間捧進(jìn)行數(shù)抹據(jù)傳送2、中斷盾驅(qū)動I/猛O為了減蹲少設(shè)備構(gòu)驅(qū)動程訓(xùn)序不斷增地詢問想控制器棒狀態(tài)寄具存器的榜開銷當(dāng)I/O獄操作結(jié)束用后，由設(shè)壤備控制器筋主動通知利設(shè)備驅(qū)動乎程序3、DM炭A4、通道4.I雀/O控端制方式I/O嫁控制方統(tǒng)式（續(xù)窗1）設(shè)備驅(qū)動證程序控制寄福存器數(shù)據(jù)寄頑存器狀態(tài)寄存睛器設(shè)備控制蔥器從設(shè)備上經(jīng)讀數(shù)據(jù)…英…數(shù)據(jù)應(yīng)用程序系統(tǒng)接口硬件接胃口①②③④⑤⑥I/O尿控制方恥式（續(xù)斥2）設(shè)備驅(qū)庫動程序控制寄談存器數(shù)據(jù)寄存圓器狀態(tài)寄存棗器設(shè)備控制快器從設(shè)備夕上讀數(shù)頑據(jù)…焰…數(shù)據(jù)應(yīng)用程敏序設(shè)備處排理程序中斷處喂理程序設(shè)備狀態(tài)積表①②③④⑤⑥⑦⑧⑧⑨I／O軟件設(shè)計(jì)轟的基本思坑想——分橋?qū)影衍浖M概織成為一猜系列的層較低層軟鑒件考慮硬筆件的特性幻玉，并向較催高層軟件追提供接口較高層軟炎件不依賴呢于硬件，獻(xiàn)并向用戶吊提供一個容友好的、飯清晰的、臘簡單的、濃功能更強(qiáng)杠的接口三、I/丟O軟件的暮組成1.I軟／O軟億件的層前次I/O粒軟件各愧層的功辣能（1）用純戶進(jìn)程層堅(jiān)執(zhí)行輸入泉輸出系統(tǒng)還調(diào)用，對干I／O數(shù)完據(jù)進(jìn)行格統(tǒng)式化，為罩假脫機(jī)輸背入／輸出舊作準(zhǔn)備（2）獨(dú)烏立于設(shè)備櫻的軟件實(shí)膀現(xiàn)設(shè)備的脅命名、設(shè)罷備的保護(hù)爸、成塊處態(tài)理、緩沖怎技術(shù)和設(shè)很備分配（3）的設(shè)備驅(qū)矛動程序繡設(shè)置設(shè)罷備寄存暴器、檢露查設(shè)備弊的執(zhí)行舞狀態(tài)（4）中著斷處理程三序負(fù)責(zé)I?。疧完成匯時，喚醒喜設(shè)備驅(qū)動頂程序進(jìn)程完，進(jìn)行中呼斷處理（5）跨硬件層競實(shí)現(xiàn)物紡理I／寶O的操波作2.設(shè)備玻驅(qū)動程序與設(shè)備密帽切相關(guān)的農(nóng)代碼放在竊設(shè)備驅(qū)動遷程序中，致每個設(shè)備激驅(qū)動程序困處理一種尾設(shè)備類型每一個控螺制器都設(shè)剩有一個或概多個設(shè)備肆寄存器，苗用來存放妹向設(shè)備發(fā)繁送的命令象和參數(shù)。盈設(shè)備驅(qū)動信程序負(fù)責(zé)單釋放這些漢命令，并城監(jiān)督它們枕正確執(zhí)行設(shè)備驅(qū)崗動程序詞（續(xù)1既）一般，設(shè)奸備驅(qū)動程致序的任務(wù)簡是接收來持自與設(shè)備億無關(guān)的上小層軟件的旱抽象請求瘡，并執(zhí)行餐這個請求在設(shè)備顆驅(qū)動程騾序的進(jìn)蛛程釋放渠一條或體多條命治令后，遠(yuǎn)系統(tǒng)有演兩種處漿理方式均，多數(shù)黑情況下鎖，執(zhí)行下設(shè)備驅(qū)姿動程序疑的進(jìn)程該必須等拍待命令縣完成，宋這樣，納在命令卷開始執(zhí)越行后，泉它阻塞手自已，死直到中殿斷處理您時將它蜘解除阻纏塞為止衡。而在杜其它情悔況下，刪命令執(zhí)俱行不必抹延遲就躍很快完志成3.設(shè)備圖獨(dú)立的軟借件雖然I／價O軟件中條一部分是采設(shè)備專用乓的，但大夏部分軟件挎是與設(shè)備們無關(guān)的。澤設(shè)備驅(qū)動極程序與設(shè)西備獨(dú)立軟易件之間的遷確切界限徒是依賴于寫具體系統(tǒng)搞的設(shè)備獨(dú)科立的軟賭件（續(xù)命1）設(shè)備獨(dú)立飯的軟件（馳續(xù)2）1.獨(dú)立留于設(shè)備的允軟件的基饅本任務(wù)是窩實(shí)現(xiàn)所有愛設(shè)備都需騙要的功能驅(qū)，并且向枯用戶級軟蔽件提供一豆個統(tǒng)一的澇接口2.如綢何給文給件和設(shè)祥備這樣諸的對象劈燕命名是在操作系掙統(tǒng)中的借一個主僑要課題他。獨(dú)立京于設(shè)備飾的軟件裕負(fù)責(zé)把滴設(shè)備的錢符號名內(nèi)映射到吵正確的汽設(shè)備驅(qū)席動上3.設(shè)備唱保護(hù)系統(tǒng)如何決防止無權(quán)竭存取設(shè)備棚的用戶存訪取設(shè)備呢爸？設(shè)備獨(dú)立即的軟件（吩續(xù)3）4.不座同的磁雷盤可以帳采用不對同的扇撤區(qū)尺寸晨。向較摩高層軟吩件掩蓋惱這一事說實(shí)并提匆供大小滋統(tǒng)一的隊(duì)塊尺寸牽，這正午是設(shè)備拴獨(dú)立軟聾件的一澇個任務(wù)傍。它可幸將若干朽扇區(qū)合育成一個莫邏輯塊花。這樣域，較高鐮層的軟曬件只與示抽象設(shè)跨備打交程道，獨(dú)乞立于物錫理扇區(qū)掠的尺寸代而使用獄等長的碰邏輯塊5.緩棕沖技術(shù)6.設(shè)備填分配7.出有錯處理4.用峽戶空間析的I／桌O軟件盡管大素部分I鋒／O軟拔件都包繼含在操錦作系統(tǒng)該中，但林仍有一蝦小部分網(wǎng)是由與沙用戶程秒序連接侍在一起鴨的庫過鄰程，甚冷至完全遇由運(yùn)行毒于核外銹的程序禍構(gòu)成。榮系統(tǒng)調(diào)吐用，包芽括I／蕩O系統(tǒng)獸調(diào)用，踩通常由秤庫過程跡實(shí)現(xiàn)這些過程練所做的工系作只是將議系統(tǒng)調(diào)用五時所用的瀉參數(shù)放在擇合適的位置置，由其攝它的I／羅O過程實(shí)哪際實(shí)現(xiàn)真蜘正的操作四、設(shè)備沖相關(guān)技術(shù)1.S靜poo騎lin回g（虛竹擬設(shè)備插）技術(shù)一個虛滋擬設(shè)備一個資源鑰轉(zhuǎn)換技術(shù)（用空則間，如和輸入，續(xù)輸出等解換取C成PU時甩間）解決問屈題：在進(jìn)程白所需物記理設(shè)備膏不存在才或被占雜用時使身用該設(shè)告?zhèn)浼偃暨M(jìn)儲程打開泥打印機(jī)競特殊文扎件后幾均小時內(nèi)困無所事芝事，其澆他進(jìn)程蛙什么都路打印不喪了！解決方案盡：創(chuàng)建值殃班（精賊靈）進(jìn)投程（d餃aem聯(lián)on）倚、SP包OOL飄ing紫目錄進(jìn)程首安先生成識要打印膛的文件鏟，放入泡SPO辛OLi匙ng目運(yùn)錄值班進(jìn)抽程：唯勻一獲準(zhǔn)炎使用打養(yǎng)印機(jī)特卷殊文件乞的進(jìn)程用以打鍋印SP沉OOL哭ing拒目錄里形的文件通過禁止傭?qū)μ厥馕亩杉闹苯咏钍褂?、提棋高了使用交效率打印機(jī)的包SPOO異Ling期值班進(jìn)程網(wǎng)絡(luò)的豆SPO踐OLi量ng值職班進(jìn)程SPO訓(xùn)OLi誘ng技茫術(shù)今天惠仍被廣艱泛使用網(wǎng)絡(luò)文腸件傳送先把文貓件送到甲網(wǎng)絡(luò)S治POO遍Lin渡g目錄牌，然后遼網(wǎng)絡(luò)值悉班進(jìn)程調(diào)把它取天出并傳趙遞到目欣標(biāo)地址Inte派rnet毫電子郵件勢系統(tǒng)為了寄郵還，調(diào)用電撿子郵件程套序待發(fā)信賓存在S夠POO肆Lin齒g中供院以后傳蹤蝶輸注意：S早POOL親ing只指提高設(shè)備景利用率，柳縮短用戶佳程序執(zhí)行賓時間，并薪不提高C徹PU利用擇率（1）定義：通淹道是獨(dú)立舟于CPU怪的專門負(fù)銹責(zé)數(shù)據(jù)輸啟入/輸出殊傳輸工作共的處理機(jī)突，對外部犬設(shè)備實(shí)現(xiàn)晴統(tǒng)一管理躍，代替C善PU對輸訊入/輸出延操作進(jìn)行姓控制，從徹而使輸入芒，輸出操刊作可與C渣PU并行屯操作?？梢詧?zhí)彎行通道奸程序（2）嘴引入通伴道的目鑰的為了使C膚PU從I協(xié)/O事務(wù)崖中解脫出匙來，同時海為了提高門CPU與遼設(shè)備，設(shè)膠備與設(shè)備郵之間的并模行工作能偵力2.通道舌技術(shù)字節(jié)多路爹通道字節(jié)多路部通道以字候節(jié)為單位尚傳輸信息岸，它可以涌分時地執(zhí)三行多個通厚道程序。脊當(dāng)一個通話道程序控寶制某臺設(shè)潔備傳送一狡個字節(jié)后表，通道硬歸件就控制鎮(zhèn)轉(zhuǎn)去執(zhí)行臘另一個通芽道程序，春控制另一竹臺設(shè)備傳搜送信息主要連描接以字細(xì)節(jié)為單嶄位的低靜速I/杏O設(shè)備雁，如打族印機(jī)，予終端以字節(jié)為剃單位交叉你傳輸，當(dāng)幼一臺傳送遲一個字節(jié)性后，立即薄轉(zhuǎn)去為另對一臺傳送永字節(jié)（3）分鉆類分類（續(xù)塊1）選擇通互道選擇通留道是以舞成組方泄式工作屆的，即喘每次傳犯送一批擦數(shù)據(jù)，支故傳送翠速度很竟高。選贏擇通道絡(luò)在一段而時間內(nèi)薦只能執(zhí)柴行一個昏通道程特序，只掉允許一歲臺設(shè)備勝進(jìn)行數(shù)器據(jù)傳輸分類（續(xù)喊2）當(dāng)這臺條設(shè)備數(shù)補(bǔ)據(jù)傳輸執(zhí)完成后偏，再選做擇與通固道連接觸的另一卵臺設(shè)備桐，執(zhí)行郊相應(yīng)的盟通道程炒序主要連接禮磁盤，磁輛帶等高速瘋I/O設(shè)路備選擇通道分類（續(xù)幕3）成組多路熊通道它結(jié)合了貪選擇通道跨傳送速度撇高和字節(jié)便多路通道剝能進(jìn)行分漲時并行操敞作的優(yōu)點(diǎn)叫。它先為道一臺設(shè)備葵執(zhí)行一條鄉(xiāng)豐通道指令技，然后自孔動轉(zhuǎn)接，聾為另一臺奸設(shè)備執(zhí)行描一條通道朱指令主要連接幻玉高速設(shè)備這樣，興對于連滅接多臺量磁盤機(jī)坐的數(shù)組學(xué)多路通逮道，它撤可以啟買動它們他同時執(zhí)雀行移臂盤定位操察作，然釣后，按旅序交叉授地傳輸認(rèn)一批批功數(shù)據(jù)。醬數(shù)據(jù)多吵路通道干實(shí)際上評是對通注道程序比采用多麗道程序棵設(shè)計(jì)的緒硬件實(shí)拘現(xiàn)（4）硬憐件連接結(jié)磚構(gòu)通道：執(zhí)行通道聯(lián)程序，向嘩控制器發(fā)改出命令，沫并具有向次CPU發(fā)神中斷信號曲的功能。怠一旦C懼PU發(fā)出參指令，啟村動通道，喇則通道獨(dú)槐立于CP位U工作。尿一個通道俘可連接多假個控制器敞，一個控忌制器可連券接多個設(shè)允備，形成扔樹形交叉石連接主要目的撫是啟動外腸設(shè)時：提高了貼控制器帥效率提高可釘靠性提高并行盾度通道連接交叉連壩接（5）通道工禽作原理通道相當(dāng)才于一個功率能簡單的禽處理機(jī)，腥包含通道慕指令（空槽操作，讀鋸操作，寫裕操作，控沾制，轉(zhuǎn)移都操作），注并可執(zhí)行腳用這些指攝令編寫的擦通道程序通道工燃作原理通道運(yùn)算盤控制部件通道地址侍字C衫AW：記錄通去道程序息在內(nèi)存紡中的地齊址通道命令毒字C丹CW：保存正跪在執(zhí)行陵的通道航指令通道狀宋態(tài)字炒CS壺W：存放通道冒執(zhí)行后的鄰返回結(jié)果通道數(shù)據(jù)閱字C扣DW：存放傳己輸數(shù)據(jù)通道和C慰PU共用駛內(nèi)存，通騰過周期竊中取方式取岡得通道工作賊原理（續(xù)聯(lián)1）通道命令滲及格式用于I勤/O操馬作的命脈令主要譜有兩種也：I/O指哀令：啟動消通道程序通道命敗令：對浴I/O器操作進(jìn)瓣行控制讀、反讀消、寫、測晶試設(shè)備狀晝態(tài)的數(shù)據(jù)榨傳輸命令塑、用于設(shè)剃備控制的涉命令（磁遮帶反繞、鈴換頁）、戀實(shí)現(xiàn)通道掉程序內(nèi)部封控制的轉(zhuǎn)忘移命令通道工爬作原理娃（續(xù)2糖）命令格式筑一般包括鹿：操作碼業(yè)、數(shù)據(jù)傳耍輸內(nèi)存地惠址、特征聞位、計(jì)數(shù)算器編制一個問通道程序狀，從磁帶悉機(jī)上讀入卵200字蕩節(jié)的信息型，送入內(nèi)倆存（10爐00）16開始的牙單元。通道命蛛令碼：妻“07地”反繞“02攝”讀CCW1及X“走07”喝*已X“浴40”畫1；CCW昨2X層“0絹2”挽100登0X泡“0亂0”嶺200賓；通道工作即原理（續(xù)趣3）工作原眼理CPU：福執(zhí)行用戶坡程序，當(dāng)符遇到I/贊O請求時綿，可根據(jù)勢該請求生浮成通道程柴序放入內(nèi)樣存（也可獻(xiàn)事先編好太放入內(nèi)存罪），并將蒙該通道程草序的首地預(yù)址放入C柄AW中；苦之后執(zhí)行筆“啟動I咳/O”指舊令，啟動季通道工作通道工作淺原理（續(xù)扛4）通道：接躁收到“啟立動I/O種”指令后掠，從CA醋W中取出諒?fù)ǖ莱绦騼x的首地址穗，并根據(jù)儉首地址取釣出第一條騙指令放入肆CCW中怕，同時向遇CPU發(fā)逢回答信號蘆，使CP豪U可繼續(xù)蹲執(zhí)行其他暮程序，而蝦通道則開沃始執(zhí)行通籌道程序，謊完成傳輸秧工作通道工平作原理傅（續(xù)5趁）（通道渠程序完步成實(shí)際銜I/O肯，啟動勸I/O蝕設(shè)備，跡執(zhí)行完浪畢后,艦如果還杠有下一吊條指令織，則繼活續(xù)執(zhí)行貪,否康則表示車傳輸完許成）當(dāng)通道儀傳輸完帶成最后寇一條指菜令時，啦向CP廣U發(fā)I陳/O中嗚斷，并獄且通道鄙停止工惱作。C其PU接橫收中斷剝信號，絮從CS豈W中取犁得有關(guān)月信息，例決定下越一步做朝什么通道工作單原理（續(xù)務(wù)6）通道的康發(fā)展新的通堡道思想鐘綜合了女許多新?lián)募夹g(shù)在個人認(rèn)計(jì)算機(jī)歇中，芯愉片組中公專門I濱/O處拉理的芯咸片，稱尚為IO威P（I此OP惠roc死ess唐or）適，發(fā)揮拼通道的劣作用IBM探39搜0中反，沿用包了輸入粥輸出通膨道概念I(lǐng)BM于粗1998境年推出光鉛纖通道技孟術(shù)（稱為蛋FICO卻N），可憑通過F計(jì)ICON參連接多悲達(dá)127惡個大容量冒I/O設(shè)查備。傳輸呼速度是3霧33MH抹z／s，急未來將達(dá)低到1GH丹z／s。光纖通姥道技術(shù)堵具有數(shù)躲據(jù)傳輸倘速率高概、傳輸牢距離遠(yuǎn)迷，可簡倆化大型階存儲系蔽統(tǒng)設(shè)計(jì)狼的優(yōu)點(diǎn)在大容改量高速跨存儲，慶如大型河數(shù)據(jù)庫撲、多媒玩體、數(shù)扔字影像股等應(yīng)用覺領(lǐng)域，跑有廣泛拒前景3.DM遙A技術(shù)不用D臟MA時線，磁盤精如何讀宏：首先，控柱制器從磁酒盤驅(qū)動器句串行地一鼓位一位地李讀一個塊車，直到將雞整塊信息池放入控制色器的內(nèi)部鵲緩沖區(qū)中其次，它是做和校驗(yàn)筍計(jì)算，以卸核實(shí)沒有多讀錯誤發(fā)謀生然后控播制器產(chǎn)扇生一個擾中斷。摔CPU瓦響應(yīng)中廈斷，控餐制轉(zhuǎn)給膨操作系沖統(tǒng)。當(dāng)速操作系音統(tǒng)開始翼運(yùn)行時招，它重旋復(fù)地從艦控制器剝緩沖區(qū)隱中一次隱一個字跌節(jié)或一強(qiáng)個字地革讀這個興磁盤塊榆的信息螺，并將茅其送入耽內(nèi)存中DMA棚技術(shù)數(shù)據(jù)在爸內(nèi)存與苦I/O曾設(shè)備間撕的直接托成塊傳鐮送CPU稻在開始追時向設(shè)憶備發(fā)“濟(jì)傳送一環(huán)塊”命付令，結(jié)計(jì)束時進(jìn)詳行相應(yīng)萌處理，熔實(shí)際操炮作由D職MA硬心件直接羊完成DMA肅的功能血可以以肌獨(dú)立的徒DMA雷部件在勢系統(tǒng)I希/O總鑒線上完拴成，也撲可整合查到I/條O部件孝中完成DMA通稼過系統(tǒng)總兄線代替C象PU管理欲數(shù)據(jù)的存允入或取出當(dāng)CPU累不需要系捉統(tǒng)總線時亭可以使用近總線DMA可蕩以強(qiáng)迫C揮PU暫時吼延遲其他薦操作，獲輕取一個總咽線周期（丈周期竊取浙）不需要C裂PU介入令，因而減手輕了CP系U負(fù)擔(dān)控制器休按照指非定存儲揀器地址彎，把第丸一個字則節(jié)送入肚內(nèi)存然后，按堤指定字節(jié)囑數(shù)進(jìn)行數(shù)騎據(jù)傳送每當(dāng)傳送康一個字節(jié)乒后，字節(jié)策計(jì)數(shù)器值熄減1，直粉到字節(jié)計(jì)禍數(shù)器等于勞0此時，服控制器仰引發(fā)中預(yù)斷，通痕知操作挪系統(tǒng)，糾操作完舟成CPU糾提供待讀取塊買的磁盤地測址目標(biāo)存儲冰地址待讀取孩字節(jié)數(shù)整塊數(shù)簽據(jù)讀進(jìn)森緩沖區(qū)核準(zhǔn)校驗(yàn)DMA工作示例（以硬晨盤為例軌）（1）緩糕沖技術(shù)的前引入最早引驗(yàn)入：C翻PU與照I/O共設(shè)備之咸間凡是數(shù)饒據(jù)到達(dá)轉(zhuǎn)和離去弓速度不橋匹配的諷地方均屋可采用返緩沖技護(hù)術(shù)目的：緩解CP欺U與I/電O設(shè)備之協(xié)間速度不捐匹配的矛焰盾提高CP賤U與I/矮O設(shè)備之程間的并行星性減少了米I/O妹設(shè)備對駕CPU拜的中斷浪請求次吊數(shù)，放深寬CP尿U對中項(xiàng)斷響應(yīng)刺時間的茫要求4.緩牢沖技術(shù)（2）緩搏沖區(qū)設(shè)置硬緩沖：在設(shè)備扒中設(shè)置女緩沖區(qū)值，由硬芒件實(shí)現(xiàn)軟緩沖欠：在內(nèi)存中飼開辟一個紋空間，用犁作緩沖區(qū)緩沖技孔術(shù)（續(xù)蒙1）（3）槽緩沖區(qū)挽管理單緩沖當(dāng)用戶進(jìn)走程發(fā)出I飾/O請求增時，操作者系統(tǒng)在內(nèi)倡存的系統(tǒng)舊空間為該全操作分配燒一個緩沖湊區(qū)，可以般實(shí)現(xiàn)預(yù)讀滑和滯后寫雙緩沖可以實(shí)現(xiàn)栗用戶數(shù)據(jù)眠區(qū)—緩沖纖區(qū)之間交戶換數(shù)據(jù)和盈緩沖區(qū)—絨外設(shè)之間拿交換數(shù)據(jù)憤的并行緩沖技術(shù)糕（續(xù)2）緩沖池仰：又稱循環(huán)緩榴沖多個緩姑沖區(qū)連嘆接起來控統(tǒng)一管櫻理引入系統(tǒng)原緩沖池，渾采用有限皺緩沖區(qū)的退生產(chǎn)者/散消費(fèi)者模雖型對緩沖床池中的緩效沖區(qū)進(jìn)行裕循環(huán)使用常采用多下緩沖管理緩沖區(qū)結(jié)輝合預(yù)讀和濃滯后寫技纏術(shù)對具有眨重復(fù)性及衰陣發(fā)性I俯/O進(jìn)程手、提高I醬/O速度雜很有幫助緩沖技舅術(shù)（續(xù)蛛3）（4）獲例子終端輸入舍軟件中的帥鍵盤驅(qū)動閃程序任務(wù)之宴一：收根集字符兩種常略見的字主符緩沖錦方法：公共緩丹沖池（巨驅(qū)動程拍序中）終端數(shù)污據(jù)結(jié)構(gòu)舒緩沖緩沖技診術(shù)（續(xù)掉4）終端數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)公共緩沖池終端0123終端數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)終端01終端0的緩沖區(qū)終端1的緩沖區(qū)公共緩沖池終端固定緩沖區(qū)緩沖技術(shù)悅（續(xù)5）緩沖技仍術(shù)（續(xù)震6）（5）恰UNI蠢X的緩匙沖技術(shù)采用緩沖亭池技術(shù)，塵來平滑和銹加快文件橫信息從內(nèi)近存到磁盤媽的傳輸并充分利眾用以前從殃磁盤讀入勢已傳入用唐戶區(qū)、但王仍在緩沖榮區(qū)的數(shù)據(jù)即：當(dāng)王從磁盤堆上讀數(shù)犁據(jù)時，顏如果數(shù)緣瑞據(jù)已經(jīng)尿在緩沖稼區(qū)中，則系統(tǒng)養(yǎng)直接從國緩沖區(qū)唉中讀出雙，而不疲必從盤罰上讀；寨當(dāng)數(shù)據(jù)繞不在緩啊沖區(qū)時沉，系統(tǒng)視首先把魯數(shù)據(jù)從蝦磁盤傳張送到緩山?jīng)_區(qū)，撞再從緩云沖區(qū)讀綱出好處：熊盡可能昂減少磁罰盤I/搬O的次隔數(shù)，提茄高系統(tǒng)還運(yùn)行的畏速度緩沖技哭術(shù)（續(xù)君7）UNIX頓Sys須tem委Ⅴ由200暑個緩沖區(qū)稠組成的緩圖沖池每個緩蹄沖區(qū)的胳長度可惕以是5租12字幻玉節(jié)或1議024釀字節(jié)每個緩沖雁區(qū)由兩部小分組成：緩沖數(shù)據(jù)窩區(qū)：存放剃數(shù)據(jù)的區(qū)分域緩沖控制泳塊或緩沖脊首部：用繪于控制的抖區(qū)域系統(tǒng)通過懼緩沖控制號塊來實(shí)現(xiàn)跨對緩沖區(qū)刪的管理緩沖技終術(shù)（續(xù)粘8）說明：邏輯設(shè)幫備號和遇盤塊號腸分別標(biāo)蹄志出文漏件系統(tǒng)犯和數(shù)據(jù)口所在的碑盤塊號首，是緩煩沖區(qū)的付唯一標(biāo)獸志狀態(tài)項(xiàng)場指明了效該緩沖錄區(qū)當(dāng)前航的狀態(tài)截：忙∕閑、上鎖∕開椒鎖、是否延吃遲寫、數(shù)據(jù)有瘡效性等兩組指研針（av和b）用于對暖緩沖池的宿分配管理設(shè)備號盤塊號狀態(tài)指向緩沖區(qū)的指針指向隊(duì)列的后繼buf的指針b-back指向隊(duì)列的前驅(qū)buf的指針b-forw指向隊(duì)列的鏈buf的指針av-back指向隊(duì)列的鏈buf的指針av-forw緩沖技術(shù)之（續(xù)9）緩沖池膝結(jié)構(gòu)：空閑緩謹(jǐn)沖區(qū)隊(duì)魚列(空歪閑av比隊(duì)列)隊(duì)列頭部閃為bfr六eeli漫st系統(tǒng)初始近化時，所督有緩沖區(qū)磨按序號大嚼小掛在空披閑av隊(duì)尚列上，當(dāng)耗申請一個鋤緩沖區(qū)時秒，從空閑播av隊(duì)列轉(zhuǎn)隊(duì)首取下擾一個緩沖絲式區(qū)，而釋蹲放一個緩蠶沖區(qū)時將勺其掛入空概閑av隊(duì)徐列隊(duì)尾緩沖技術(shù)辯（續(xù)10康）散列隊(duì)撕列（設(shè)備緩沖隊(duì)列、引設(shè)備b魚鏈）鏈接所沫有分配攔給各類設(shè)備使演用的緩沖區(qū)buf用b雙向訴鏈，可以有6聲4個隊(duì)列喊，每個隊(duì)列頭白部有頭卸標(biāo)設(shè)備為擋b_d得ev上怎的邏輯塊b在散總列隊(duì)列的頭標(biāo)為：i=(趨b_d無ev+扭b)簽mod獻(xiàn)64設(shè)備IO沫請求隊(duì)列草：buf表用av單心向鏈空設(shè)備隊(duì)洗列：buf用b雙向艦鏈，隊(duì)列袋頭部為b螞free站list緩沖技券術(shù)（續(xù)茂11）每個b擱uf同安時在a針v鏈和度b鏈：開始：百在空閑姑av鏈販和空設(shè)匹備隊(duì)列開始IO擺請求：在卻設(shè)備IO筆請求隊(duì)列順和散列隊(duì)踩列IO完成繼：在空閑半av鏈和橡散列隊(duì)列后續(xù)I撿O請求刊：在設(shè)非備IO瀉請求隊(duì)傷列和散閘列隊(duì)列團(tuán)，在散貧列隊(duì)列青改變隊(duì)房誠列緩沖技乞術(shù)（續(xù)梯12）當(dāng)進(jìn)程想宗從指定的碌盤塊讀取嗎數(shù)據(jù)時，森系統(tǒng)根據(jù)貿(mào)盤塊號從現(xiàn)散列隊(duì)列寺中查找，匪如找到緩盯沖區(qū)，則芳將該緩沖庭區(qū)狀態(tài)標(biāo)虛記為“忙銷”，并從空閑a委v隊(duì)列中取下，榴接著完成從緩沖涌區(qū)到內(nèi)該存用戶搬區(qū)的數(shù)拒據(jù)傳送。如果在散列搭隊(duì)列中飄未找到枕時，則俘從空閑a喇v隊(duì)列隊(duì)士首摘取問一個緩競沖區(qū)，插入設(shè)遲備I/O請求隊(duì)促列；并從原談散列隊(duì)盡列中取壟下，插入由讀崇入信息盤塊號魄確定的新的散列隊(duì)犧列中。貴當(dāng)數(shù)據(jù)艘從磁盤季塊讀入到緩沖咽區(qū)后，緩沖區(qū)凈從設(shè)備I/O請求隊(duì)撫列取下。當(dāng)系統(tǒng)完成從緩沖屠區(qū)到內(nèi)乏存用戶婦區(qū)的數(shù)鏡據(jù)傳送脖后，要郵把緩沖核區(qū)釋放尖，鏈入空閑a邀v隊(duì)列隊(duì)睬尾緩沖技術(shù)本（續(xù)13男）當(dāng)數(shù)據(jù)華從磁盤準(zhǔn)塊讀入到緩沖況區(qū)，并傳業(yè)送到內(nèi)存宇用戶區(qū)后塘，該緩沖闊區(qū)一直保叛留在原散秀列隊(duì)列中恥，即它的鉛數(shù)據(jù)一直仔有效。如敘它又要被畢使用，則晌又要從空閑a胞v隊(duì)列鏈中咐取下，使游用完后插源入到空閑a帥v隊(duì)列隊(duì)蹲尾。如暑它一直狂未使用鈴，則該催緩沖區(qū)枯從空閑av隊(duì)列隊(duì)佳尾慢慢途升到隊(duì)雀首，最諷后被重譽(yù)新分配漆，舊的營盤塊數(shù)萍據(jù)才被哨置換系統(tǒng)對緩帶沖區(qū)的分歸配是采用灑近似LRU算法。1.設(shè)備的分侍配與回收當(dāng)某進(jìn)撤程向系愁統(tǒng)提出密I/O網(wǎng)請求時炕，設(shè)備競分配程茶序按一府定策略們分配設(shè)澆備、控副制器和眨通道，存形成一淋條數(shù)據(jù)窗傳輸通偶路，以趙供主機(jī)避和設(shè)備小間信息摧交換五、設(shè)備燈管理（1）裕設(shè)備管灶理有關(guān)凍的數(shù)據(jù)勞結(jié)構(gòu)描述設(shè)狂備、控狀制器等定部件的禁表格：系統(tǒng)中捕常常為愛每一個喚部件、何每一臺列設(shè)備分掩別設(shè)置眠一張表肚格，常蔬稱為設(shè)騰備表或彼部件控判制塊。策這類表枯格具體秩描述設(shè)嶺備的類陷型、標(biāo)貴識符、珠狀態(tài)，稠以及當(dāng)扁前使用嚇者的進(jìn)千程標(biāo)識競符等建立同類搜資源的隊(duì)滲列：系統(tǒng)為住了方便純對I/般O設(shè)備膛的分配社管理，短通常在盾設(shè)備表校的基礎(chǔ)標(biāo)上通過丑指針將挖相同物翅理屬性絲式的設(shè)備膀連成隊(duì)觀列（稱主設(shè)備隊(duì)只列）面向進(jìn)昨程I/僚O請求念的動態(tài)袋數(shù)據(jù)結(jié)遮構(gòu)：每當(dāng)進(jìn)針程發(fā)出份I/O卻請求時氏，系統(tǒng)性建立一贊張表格哄（稱I載/O請滋求包）臉，將此例次I/賄O請求努的參數(shù)梢填入表折中，同替時也將羞該I/識O有關(guān)席的系統(tǒng)煎緩沖區(qū)喚地址等暑信息填鐵入表中偷。I/堆O請求壞包隨著撇I/O煌的完成匙而被刪敬除建立I份/O隊(duì)夢列：如請求包蹦隊(duì)列設(shè)備分配嚇與回收（著續(xù)2）（2）君設(shè)備有惑關(guān)的數(shù)孤?lián)Y(jié)構(gòu)設(shè)備控適制塊D商CB（違設(shè)備控膨制表D岸CT）控制器控清制塊CO逝CB（控牢制器控制防表COC危T）通道控吊制塊C黎HCB刮（通道籍控制表我CHC觸T）系統(tǒng)設(shè)久備表S補(bǔ)DT根據(jù)用仿戶請求榴的I/敬O設(shè)備宅的邏輯就名，查假找邏輯看設(shè)備和貨物理設(shè)育備的映倆射表；迅以物理同設(shè)備為怖索引，頭查找S致DT，秩找到該嗽設(shè)備所好連接的榜DCT漲；繼續(xù)伍查找與充該設(shè)備蠟連接的襯COC內(nèi)T和C暗HCT自，就找麥到了一退條通路設(shè)備分激配與回威收（續(xù)押3）表項(xiàng)1……表項(xiàng)i……設(shè)備類型設(shè)備標(biāo)識符進(jìn)程標(biāo)識符DCT表指針驅(qū)動程序入口地址表項(xiàng)1……表項(xiàng)i……設(shè)備類型設(shè)備標(biāo)識符設(shè)備狀態(tài)（等/不等，忙/閑）COCT表指針重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)或時間設(shè)備隊(duì)列的隊(duì)首指針設(shè)備隊(duì)列的隊(duì)尾指針表項(xiàng)1……表項(xiàng)i……控制器標(biāo)識符控制器狀態(tài)（忙/閑）CHCT表指針控制器隊(duì)列的隊(duì)首指針控制器隊(duì)列的隊(duì)尾指針表項(xiàng)1……表項(xiàng)i……通道標(biāo)識符通道狀態(tài)（忙/閑）COCT表指針通道隊(duì)列的隊(duì)首指針通道隊(duì)列的隊(duì)尾指針SDT表SDT表項(xiàng)DCT表DCBCOCT表COCBCHCT表CHCB獨(dú)占設(shè)若備的分欲配在申請?jiān)O(shè)喝備時，如優(yōu)果設(shè)備空積閑，就將溉其獨(dú)占，椒不再允許目其他進(jìn)程每申請使用誘，一直等急到該設(shè)備堂被釋放，黃才允許被吼其他進(jìn)程佳申請使用考慮效屈率問題就，并避羅免由于嚇不合理擴(kuò)的分配寇策略造爽成死鎖靜態(tài)分配恒：在進(jìn)程益運(yùn)行前澡,完歉成設(shè)備愉分配；舊運(yùn)行結(jié)影束時，狹收回設(shè)溪備缺點(diǎn)：設(shè)棚備利用率雀低動態(tài)分配按：在進(jìn)程運(yùn)立行過程中夜，當(dāng)用戶救提出設(shè)備限要求時，收進(jìn)行分配悔，一旦停鈴止使用立雄即收回優(yōu)點(diǎn)：效饑率好；缺扮點(diǎn)：分配巖策略不好船時,產(chǎn)如生死鎖2.設(shè)遷備分配紹策略分時式翠共享設(shè)備分謀配所謂分話時式共朱享就是胖以一次捐I/O刊為單位虜分時使泄用設(shè)備霜，不同輕進(jìn)程的肢I(xiàn)/O啄操作請買求以排港隊(duì)方式佛分時地灑占用設(shè)虜備進(jìn)行圈I/O由于同時許有多個進(jìn)墨程同時訪輪問，且訪拿問頻繁，閥就會影響沈整個設(shè)備爬使用效率襖，影響系沙統(tǒng)效率。怖因此要考剪慮多個訪尤問請求到撲達(dá)時服務(wù)撓的順序，統(tǒng)使平均服雁務(wù)時間越轉(zhuǎn)短越好設(shè)備分配畫策略（續(xù)是1）以SPO然OLin揀g方式使才用外設(shè)SPO既OLi消ng至技術(shù)是銳在批處撓理操作缸系統(tǒng)時皂代引入掀的，即饒所謂假命脫機(jī)輸?shù)秩?輸貼出技術(shù)妙。把這秀種技術(shù)交用于對勸設(shè)備的詳使用實(shí)西質(zhì)就是礙對輸入串／輸出牌操作成冰批處理犁。例如:所舟有輸出數(shù)額據(jù)已經(jīng)寫設(shè)到文件當(dāng)掙中，并排鉤到打印輸李出隊(duì)列，個打印進(jìn)程蜜申請占用諷打印機(jī)后剝，成批讀生出文件中懂?dāng)?shù)據(jù)，并問送打印機(jī)松打印出去設(shè)備分配芹策略（續(xù)砌2）打印請求隊(duì)列（含要打印文件）打印daemon進(jìn)程打印機(jī)為了控蓄制I/蛇O傳輸雁，系統(tǒng)細(xì)為每類攝設(shè)備編干制設(shè)備態(tài)驅(qū)動程軍序任務(wù)：主齊要負(fù)責(zé)接殺收和分析斧從設(shè)備分季配轉(zhuǎn)來的譽(yù)信息，并拼根據(jù)設(shè)備悶分配的結(jié)弓果，結(jié)合逮具體物理易設(shè)備特性興完成以下刪具體工作3.設(shè)彩備驅(qū)動今程序(1)灘接受燈來自上全層、與專設(shè)備無持關(guān)軟件欣的抽象及I/O辨請求，既將該請減求排在秩請求隊(duì)皇列末尾窩，檢查思I/O蹦請求的時合法性(2)執(zhí)鬼行特定的院緩沖區(qū)策閥略：根據(jù)叨請求傳輸雅的數(shù)據(jù)量犁，組織I聽/O緩沖寸隊(duì)列，利嚴(yán)用I/O移緩沖對數(shù)正據(jù)進(jìn)行加珍工，包括釋數(shù)據(jù)格式份處理和編鬼碼轉(zhuǎn)換(3)至對各種落可能的列有關(guān)設(shè)兩備排隊(duì)滅、掛起綿、喚醒邁等操作姿進(jìn)行處描理(4)向弦有關(guān)的輸演入輸出設(shè)燈備的各種晚控制器發(fā)祖出控制命替令，并且設(shè)監(jiān)督它們些的正確執(zhí)恭行，進(jìn)行頁必要的錯青誤處理(5)翠處理來脖自設(shè)備漠的中斷設(shè)備驅(qū)曲動程序胡（續(xù)1兵）設(shè)備驅(qū)簽動程序纖（續(xù)2潔）設(shè)備驅(qū)動恰程序與外淹界的接口（1）奴與操作利系統(tǒng)的粗接口為實(shí)現(xiàn)設(shè)嫁備無關(guān)性錫，設(shè)備作渾為特殊文推件處理。濾用戶的I伐/O請求掠、對命令臟的合法性善檢查以及克參數(shù)處理饒?jiān)谖募地偨y(tǒng)中完成癢。在需要杏各種設(shè)備刻執(zhí)行具體國操作時，擦通過相應(yīng)租數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)外轉(zhuǎn)入不同摟的設(shè)備驅(qū)捕動程序（2）欠與系統(tǒng)宗引導(dǎo)的默接口（壤初始化涂，包括刑分配數(shù)畫據(jù)結(jié)構(gòu)抹，建立院設(shè)備的煎請求隊(duì)蠅列）（3）密與設(shè)備舉的接口不同操作擊系統(tǒng)處理汪I/O事爪務(wù)所采用瓦的形式不賭同，主要參有三種處蕉理方式：(1)輛每類設(shè)備忽一個I/課O進(jìn)程(2)儲整個眨系統(tǒng)一漿個I/部O進(jìn)程(3)膽為各富類設(shè)備雀設(shè)置相檔應(yīng)的設(shè)著備處理樸程序供疲外部調(diào)宏用I/O進(jìn)程：專津門處理系床統(tǒng)中的I精/O請求止和I/O痰中斷工作4.一令種實(shí)現(xiàn)方母案：I/傻O進(jìn)程（1）皆I/O請求的進(jìn)袖入用戶程序搞：調(diào)用s掘end將漂I/O請礦求發(fā)送給曉I/O進(jìn)資程；調(diào)用湯bloc京k將自己漫阻塞，直伐到I/O逐任務(wù)完成思后被喚醒系統(tǒng)：利剃用wak味eup喚荒醒I/O速進(jìn)程，完蘆成用戶所杜要求的I階/O處理（2）腳I/O耳中斷的鵝進(jìn)入當(dāng)I/O坊中斷發(fā)生葵時，內(nèi)核校中的中斷昨處理程序籌發(fā)一條消唇息給I/情O進(jìn)程，霉由I/O薄進(jìn)程負(fù)責(zé)鴿判斷并處貪理中斷一種實(shí)餐現(xiàn)方案域：I/鬼O進(jìn)程它（續(xù)1脹）（3）騰I/O進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)識程，一般右賦予最高寺優(yōu)先級。性一旦被喚錢醒，它可磨以很快搶眉占處理機(jī)強(qiáng)投入運(yùn)行I/O進(jìn)闖程開始運(yùn)僑行后，首復(fù)先關(guān)閉中此斷，然后扁用rec舞eive演去接收消電息。兩種吩情形：一種實(shí)脾現(xiàn)方案獻(xiàn)：I/繳O進(jìn)程壩（續(xù)2交）沒有消息接，則開中槍斷，將自刮己阻塞；有消息，液則判斷消哄息（I/鞋O請求或股I/O中寧斷）；a.I/遇O請求準(zhǔn)備通唱道程序轉(zhuǎn)，發(fā)出拖啟動I喚/O指代令，繼虜續(xù)判斷朱有無消軌息b.I/漫O中斷，真進(jìn)一步判喂斷正?；蛩蕻惓＝Y(jié)束正常：籌喚醒要愉求進(jìn)行碎I/O蹲操作的論進(jìn)程異常：薪轉(zhuǎn)入相牧應(yīng)的錯訂誤處理勒程序一種實(shí)架現(xiàn)方案盤：I/蓄O進(jìn)程挺（續(xù)3稅）管理程索序保護(hù)現(xiàn)篩場組織通道程程序保存通道螺程序的始址于賺CAW啟動I/多O指令分析條件劉碼啟動成握功；使p阻塞謠,另顯選程序q運(yùn)嘆行保護(hù)程序皇q的現(xiàn)場分析中斷購原因處理I/寄O中斷選擇可矛運(yùn)行程粘序請求啟動I顛/O程序q程序p用戶程貸序判斷狀企態(tài)執(zhí)行通仙道程序控制I/抽O設(shè)備操作,育執(zhí)行情況記錄峽在CS鋒W出現(xiàn)中斷框事件CSW氧=>內(nèi)糞存通道號,刃設(shè)備逮號送特定獅寄存器通道程序執(zhí)行規(guī)胳定的操作設(shè)備控貪制器和學(xué)設(shè)備123456I/O的然操作全過須程進(jìn)程p或q使CP狗U利用曲率盡可元能不被銀I/O癢降低使CPU占盡可能擺織脫I/O減少或友緩解速沫度差距→緩舉沖技術(shù)使CPU地不等待I濃/O→異步I墊/O讓CPU赤擺脫I/森O操作→DMA、賊通道小結(jié)—使—I/滴O性能旬問題9、靜夜輔四無鄰謙，荒居效舊業(yè)貧粗。。4月-2解34月-2足3Sat棕urd辭ay,喜Ap伏ril輸29縱,2火02310、雨中添黃葉樹萬，燈下芳白頭人漏。。02:1川4:0602:1亮4:0602:1箏44/29架/202而32:否14:0暫6AM11、以我內(nèi)獨(dú)沈久共，愧君尋相見頻沸。。4月-2鑼302:1蹲4:0602:贈14Apr-消2329-A筍pr-2雄312、故人江岔海別，幾故度隔山川合。。02:1揭4:0602:價14:疲0602:1職4Satu斥rday取,Ap屈ril遭29,史202313、乍見拐翻疑夢隙，相悲剪各問年妄。。4月-面234月-2閃302:1料4:0602:1例4:06Apri妄l29舞,20絮2314、他鄉(xiāng)生沉白發(fā)，舊夠國見青山非。。29四饅月20挺232:1源4:0偷6上捷午02:1擇4:064月-2闖315、比不了雁得就不比羞，得不到低的就不要革。。。四月跑232:1棵4上狀午4月-2姻302:1迎4Apri落l29約,20移2316、行動出斑成果，工哈作出財(cái)富盯。。202紙3/4以/29土2:英14:吐0602:1服4:0629喇Ap