I/O 管理

I/O 系统管理的主要对象是 I/O 设备和相应的设备控制器,其主要任务是完成用户提出的 I/O 请求,提高 I/O 速率,以及提高设备的利用率,并为更高层的进程提供方便使用设备的手段。

1. I/O 系统的基本功能

1.1. 方便用户使用 I/O 设备

  • 隐藏物理设备的细节:用设备控制器实现
  • 与设备无关性:在隐藏物理设备细节的基础上,增加设备驱动程序

1.2. 提高设备利用率

  • 提高处理机和 I/O 设备的利用率,尽可能的让处理机和 I/O 设备并行操作
  • 对 I/O 设备进行控制:用驱动程序实现,控制方式有(轮询的可编程 I/O 方式、中断的可编程 I/O 方式、直接存储器访问方式、I/O 通道方式)

1.3. 为用户在共享设备时提供方便

  • 确保对设备的正确共享:可将设备分为独占设备和共享设备
  • 错误处理:临时性错误通过重操作纠正,持久性错误向上层报告

2. I/O 系统的层次结构和模型

2.1. I/O 软件的层次结构

os_22

2.2. I/O 系统各模块间的关系

os_23

2.3. I/O 系统接口

I/O 系统接口是 I/O 系统与上层系统间的接口,向上层提供对设备的抽象I/O命令。可分为块设备接口、流设备接口和网络通信接口。

3. ChangeLog

2018.09.17 初稿

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