io设备控制笔记1

一，关于设备管理

管理对象：

I/O设备和相应的设备控制器（I/O系统组成）

基本任务：

完成用户提出的I/O请求，

提高I/O速率、改善I/O设备的利用率。

为更高层进程方便使用设备提供手段

二，设备分层

①用户层软件

实现与用户交互的接口，用户可直接调用在用户层提供的、与I/O操作有关的库函数，对设备进行操作。

②设备独立软件

用于实现用户程序与设备驱动器的统一接口、设备命名、设备的保护以及设备的分配与释放等，同时为设备管理和数据传送提供必要的存储空间。

③设备驱动程序

与硬件直接相关，用于具体实现系统对设备发出的操作指令，驱动I/O设备工作的驱动程序。

④中断处理程序

用于保存被中断进程的CPU环境，转入相应的中断处理程序进行处理，处理完后再恢复被中断进程的现场后，返回到被中断进程。

三，i/o系统接口

在I/O系统与高层接口中，根据设备类型的不同，又进一步分为若干个接口。主要包括：

块设备接口

流设备接口

网络通信接口

四，i/o系统的组成

需要用于输入、输出和存储信息的设备；

需要相应的设备控制器；

控制器与CPU连接的高速总线；

有的大中型计算机系统，配置I/O通道；

五，i/o设备的类型

I/O设备的类型繁多，从OS的观点，按其重要的性能指标进行分类如下：

按传输速率分类：

低速、中速、高速（键盘、打印机、磁盘）

使用：存储设备、输入输出设备

按信息交换的单位分类：

块设备：有结构、速率高、可寻址、DMA方式控制

字符设备：无结构、速率低、不可寻址、中断方式控制

按设备的共享属性分类：

独占：打印机

共享：一个时刻上仍然是只被一个进程占用。可寻址、可随机访问的色后备。磁盘。

虚拟：使一台独占设备变换为若干台逻辑设备，供给若干用户“同时使用”。（spoling）

六，设备控制器

设备并不直接与CPU通信

计算机中的一个实体——“设备控制器”负责控制一个或多个I/O设备，以实现I/O设备和计算机之间的数据交换。

控制器是CPU与I/O设备之间的接口，作为中间人接收从CPU发来的命令，并去控制I/O设备工作，以使处理机脱离繁杂的设备控制事务。

常作成接口卡插入计算机

可编址，不同类

控制一个设备时只有一个地址，若连接多个设备则含有多个设备地址

管理的复杂性因不同设备而异，分为字符设备控制器、块设备控制器

常作成接口卡插入计算机

可编址，不同类

控制一个设备时只有一个地址，若连接多个设备则含有多个设备地址

管理的复杂性因不同设备而异，分为字符设备控制器、块设备控制器。