IO管理和磁盘调度.ppt

文档介绍：I/O管理和磁盘调度
I/O设备
I/O性能经常成为系统性能的瓶颈
I/O复杂性:种类繁多、结构各异、速度差异大
数据率、控制复杂性
应用程序(文件、虚存)
传送单位:字节流或块
数据表示:不同的编码
I/O设备分类
人可读的:用来与用户通信,打印机、视频显示终端(显示器、键盘、鼠标)
机器可读:用来与电子设备通信,磁盘和磁带设备、传感器、控制器、传动器
通信:用来与远程设备通信,数字线路驱动器、调制解调器
1 实用特性
存储设备:磁盘、磁带
I/O设备:穿孔卡片、键盘、鼠标、显示器、打印机
2 信息组织方式:
1 字符设备:设备一次操作的数据传送单位字符,如键盘、终端、打印机
2 块设备:设备一次操作的数据传送单位字符块为单位,如磁盘、磁带
3 按照设备使用可共享性分类
独占设备:指在一段时间内只允许一个用户进程使用的设备,如打印机
共享设备:在一段时间内允许多个进程使用的设备。如磁盘,若干个进程可以交替从磁盘上读写信息
虚拟设备:通过虚拟技术将一***占设备变换成为若干逻辑设备,供若干个进程同时使用,SOOLING技术
SPOOLING系统
输入井
作业4
作业3
作业5
作业2
输出井
作业3
作业2
作业4
作业1
作业4
作业3
作业2
取输出
存输出
取输入
存输入
输入设备
主机
作业5
作业1
打印机
读过程从设备读数到缓冲区
写过程将缓冲数据写入磁盘
写过程将缓冲数据送打印机
读过程将磁盘数据读入缓冲
I/O系统的结构
每一种外围设备在它自己的设备控制器控制下工作,而设备控制器则通过适配器和主机连接
设备控制器:控制寄存器(开关、收发)、状态寄存器(设备状态)、数据寄存器(数据缓冲)
1 设备控制表DCT:反映设备的特性
2 系统设备表SDT:反映设备的资源状态
3 控制器控制表COCT:I/O控制器状态
4 通道控制表 CHCT:通道状态
I/O功能的发展
1. 处理器直接控制外围设备
2. 增加控制器或I/O模块,使用程序控制方式
3. 中断控制方式
4. I/O模块通过DMA直接控制内存
5. I/O模块有独立的处理器(有专门的I/O指令集)
6. I/O模块进一步发展成专用I/O计算机(I/O处理器负责控制终端)
数据传送控制方式有4种
(1) 程序直接控制方式;
(2) 中断控制方式;
(3) DMA方式;
(4) 通道方式