【计算机系统结构】第6章 输入/输出系统
第6章 输入/输出系统
1. 输入/输出系统
简称I/O系统，它包括I/O设备以及I/O设备与处理机的连接。
2. 存储外设可靠性能的参数
可靠性、可用性和可信性
3. 系统可靠性
指系统从初始状态开始一直提供服务的能力。通常用平均无故障时间MTTF（Mean Time ToFailure）来衡量。
4. 系统的失效率
平均无故障时间MTTF的倒数。
5. 系统可用性
系统正常工作时间在连续两次正常服务间隔时间中所占的比率。
6. 系统的可信性
指服务的质量，即在多大程度上可以合理地认为服务是可靠的。
7. 有效构建方法
在构建系统的过程中消除故障隐患，这样建立起来的系统就不会出现故障。
8. 纠错方法
在系统构建中设计容错部件，即使出现故障，也可以通过容错信息保证系统正常工作。
9. RAID
廉价磁盘冗余阵列或独立磁盘冗余阵列。
10. RAID0
采用数据分块技术，把数据分布在多个盘上，无冗余信息。
11. RAID1
镜像盘。每当数据写入一个磁盘时，也将该数据写到另一个冗余盘（镜像盘），形成数据的两个备份（数据镜像）。如果一个磁盘失效，系统可以到镜像盘中获得所需要的数据。
12. RAID2
位交叉式汉明编码阵列。数据字以位交叉方式分别记录在各个磁盘上，编码位被存放在多个校验（Ecc）磁盘的对应位上。
13. RAID3
位交叉奇偶校验盘阵列。数据以位或字节交叉的方式存于各盘，冗余的奇偶校验信息存储在专用的冗余盘上。特点是可以获得非常高的数据传输率。缺点是一次只能执行一个I/O请求。
14. RAID4
专用奇偶校验独立存取盘阵列。数据以块（块大小可变）交叉的方式存于各盘，冗余的奇偶校验信息存放在一个专用盘上。
15. RAID5
块交叉分布式奇偶校验盘阵列，是旋转奇偶校验独立存取的阵列。即数据以块交叉的方式存于各盘，但无专用的冗余盘，而是把冗余的奇偶校验信息均匀地分布在所有磁盘上。
16. RAID6
双维奇偶校验独立存取盘阵列。即数据以块（块大小可变）交叉的方式存于各盘，冗余的检、纠错信息均匀地分布在所有磁盘上。可容忍双盘出错。
17. 分离事务总线
将总线事务分成请求和应答两部分。在请求和应答之间的空闲时间内，总线可以供其他的I/O使用，这样就不必在整个I/O过程中都独占总线。又称为流水总线、悬挂总线或者包交换总线。
18. I/O总线标准
定义如何将设备与计算机进行连接的文档。
19. 通道处理机
能够执行有限I/O指令，并且能够被多台外围设备共享的小型DMA专用处理机。
20. 字节多路通道
一种简单的共享通道，主要为多台低速或中速的外围设备服务。当多台设备同时连接到一个字节多路通道上时，通道每连接一个外围设备，只传送一个字节，然后又与另一台设备连接，并传送一个字节。依次循环工作。
21. 数组多路通道
适于为高速设备服务。通道每连接一台高速设备，传送一个数据块，传送完成后，又与另一台高速设备连接，再传送一个数据块。依次循环工作。
22. 选择通道
适于为多台高速外围设备服务。在传送数据期间，该通道只能为一台高速外围设备服务，但在不同的时间内可以选择不同的设备。
23. 通道流量
一个通道在数据传送期间，单位时间内能够传送的最大数据量。
24. 通道最大流量
一个通道在满负荷工作状态下的流量。
25. 虚拟DMA
允许DMA设备直接使用虚拟地址，在DMA期间由硬件将虚拟地址映射到物理地址。
26. 异步I/O
允许进程在发出I/O请求后继续执行，直到该进程需要使用请求的数据。异步I/O允许多个I/O请求同时处理以最大限度地利用带宽。