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【操作系统原理07】输入/输出系统

文章目录

  • 零.大纲
  • 一.I/O设备的概念和分类
    • 0.大纲
    • 1.什么是I/O设备
    • 2.I/O分类
  • 二.I/O控制器
    • 0.大纲
    • 1.I/O设备的电子部件(I/O控制器)
    • 2.IO控制器组成
    • 3.内存映像I/O VS 寄存器独立编址
  • 三.I/O控制方式
    • 0.大纲与总结
    • 1.程序直接控制方式
      • (1) 操作流程
      • (2)CPU干预频率、数据传送单位、数据流向与优缺点
    • 2.中断驱动方式
      • (1) 定义
      • (2)操作流程与特性
    • 3.DMA方式
      • (1)定义
      • (2)DMA控制器
      • (3)流程与特性
    • 4.通道控制方式
      • (1)定义
      • (2)流程与特性
  • 四.I/O软件层次结构
    • 0.大纲与总结
    • 1.层次
    • 2.用户层
    • 3.设备独立性软件
    • 4.设备驱动程序
    • 5.中断处理程序
  • 五.I/O核心子系统
  • 六.假脱机技术
    • 0.大纲
    • 1.脱机技术
    • 2.假脱机SPOOLing技术
    • 3.假脱机原理分析
  • 柒.设备的分配与回收
    • 0.大纲 + 总结
    • 1.设备分配考虑因素
    • 2.静态分配与动态分配
    • 3.设备分配管理中的数据结构
    • 4.设备分配步骤
  • 八.缓冲区管理
    • 0.大纲
    • 1.缓冲区
    • 2.缓冲区管理策略-单缓冲
    • 3.缓冲区管理策略-双缓冲
    • 4.单双对比
    • 5.循环缓冲区
    • 6.缓冲池
  • 九.磁盘
    • 0.大纲
    • 1.磁盘结构概念
    • 2.如何在磁盘中读写数据
    • 3.磁盘分类
  • 十.磁盘调度算法
    • 0.大纲
    • 1.一次磁盘读/写所需要的时间
    • 2.先来先服务算法(FCFS)
    • 3.最短寻找时间优先(SSTF)
    • 4.扫描算法/电梯算法(SCAN)
    • 5.LOOK调度算法
    • 5.循环扫描算法(C-SCAN)
    • 6.C-LOOK算法
  • 十一.减少延迟时间的方法
    • 0.大纲与问题
    • 1.交替编号
    • 2.磁盘地址结构的设计
    • 3.错位命名
  • 十二.磁盘的管理
    • 0.大纲
    • 1.磁盘初始化
    • 2.引导块
    • 3.坏块的管理
  • 十三.固态硬盘(SSD)
    • 0.大纲

零.大纲

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一.I/O设备的概念和分类

0.大纲

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1.什么是I/O设备

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2.I/O分类

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二.I/O控制器

0.大纲

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1.I/O设备的电子部件(I/O控制器)

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2.IO控制器组成

io设备是cpu和设备的机械部件的中介关系

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3.内存映像I/O VS 寄存器独立编址

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三.I/O控制方式

0.大纲与总结

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1.程序直接控制方式

(1) 操作流程

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(2)CPU干预频率、数据传送单位、数据流向与优缺点

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2.中断驱动方式

(1) 定义

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(2)操作流程与特性

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3.DMA方式

(1)定义

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(2)DMA控制器

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(3)流程与特性

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4.通道控制方式

(1)定义

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(2)流程与特性

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四.I/O软件层次结构

0.大纲与总结

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1.层次

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2.用户层

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3.设备独立性软件

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image-20250424093748286

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4.设备驱动程序

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5.中断处理程序

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五.I/O核心子系统

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六.假脱机技术

0.大纲

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1.脱机技术

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2.假脱机SPOOLing技术

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3.假脱机原理分析

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柒.设备的分配与回收

0.大纲 + 总结

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1.设备分配考虑因素

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2.静态分配与动态分配

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3.设备分配管理中的数据结构

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4.设备分配步骤

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改进

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八.缓冲区管理

0.大纲

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1.缓冲区

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2.缓冲区管理策略-单缓冲

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3.缓冲区管理策略-双缓冲

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4.单双对比

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5.循环缓冲区

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6.缓冲池

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九.磁盘

0.大纲

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1.磁盘结构概念

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2.如何在磁盘中读写数据

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3.磁盘分类

磁头可移动?

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盘片可更换?

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十.磁盘调度算法

0.大纲

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1.一次磁盘读/写所需要的时间

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image-20250427150353507

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2.先来先服务算法(FCFS)

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3.最短寻找时间优先(SSTF)

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4.扫描算法/电梯算法(SCAN)

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5.LOOK调度算法

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5.循环扫描算法(C-SCAN)

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6.C-LOOK算法

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十一.减少延迟时间的方法

0.大纲与问题

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1.交替编号

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2.磁盘地址结构的设计

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image-20250427153614036

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3.错位命名

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十二.磁盘的管理

0.大纲

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1.磁盘初始化

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2.引导块

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image-20250427154357460

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3.坏块的管理

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十三.固态硬盘(SSD)

0.大纲

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image-20250427162042799

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