操作系统-24-IO核心子系统

前言

IO 核心子系统

• 设备独立性软件
• 设备驱动程序
• 中断处理程序

1. 假脱机技术(SPOOLing)

• 在用户层软件实现，但是408大纲将其归入I/O核心子系统

1.1 什么是脱机技术？

这里温习一下手工操作阶段：

因为手工阶段的速度慢问题，引入了脱机技术

1.2 假脱机技术

• 在脱机技术的基础上人们发明了更好的假脱机技术

输入井和输出井

输入进程和输出进程

输入和输出缓冲区

1.3 共享打印机

先了解一下独占和共享设备，以此引出假脱机技术如何实现对独占设备的共享：

• 共享打印机原理

打印请求完成后，请求表从打印队列删除，执行后续队列的打印任务

2. IO 设备的分配和回收

设备分配时应该考虑的因素

• 设备的固有属性
  独占设备、共享设备、虚拟设备(SPOOLing技术将独占设备改造成虚拟的共享设备)
• 设备分配算法
  先来先服务、优先级高者优先、短任务优先等等
• 设备分配的安全性
  安全分配方式：串行使用设备，为进程分配一个设备后将进程阻塞，I/O完成再唤醒。不会产生死锁
  不安全分配方式：进程请求I/O，操作系统负责分配设备，进程可以继续执行或者请求新的I/O，直到某个I/O无法满足才阻塞进程。可能产生死锁

静态分配和动态分配

2.1 设备分配数据结构

设备、控制器、通道之间的关系：

设备控制表-DCT

控制器控制表-COCT

通道控制表-CHCT

系统设备表-SDT

2.2 设备分配的步骤

2.3 设备分配改进步骤

• 缺点

• 改进方法 ： 逻辑设备名

• 逻辑设备表

3. 缓冲区管理

3.1 缓冲区的作用

3.2 单缓冲

单缓冲的原则

1. T > C

2. T < C

3.3 双缓冲

1. T > C+ M

2. T < C + M

3.4 循环缓冲

3.5 缓冲池

参考书籍：《王道考研计算机操作系统》

参考笔记 ： https://blog.csdn.net/weixin_43914604/article/details/104415990