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操作系统之IO管理

目录

IO设备的概念和分类

IO控制器

IO控制方式

IO软件层次结构

IO应用程序接口和驱动程序接口

IO核心子系统

假脱机技术

IO设备的分配和回收

缓冲区管理

磁盘的结构

磁盘调度算法

磁盘的管理

固态硬盘

 

本文内容摘自：5.1_1_I-O设备的概念和分类_哔哩哔哩_bilibili

IO设备的概念和分类

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常见分类

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IO控制器

IO设备是由机械部件和电子部件组成的

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机械部件和电子部件

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电子部件主要就是IO功能的电路实现

IO控制器

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注意两个小问题

独立编址和统一编址（更多详见计算机组成原理课程）

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IO控制方式

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程序直接控制方式（轮询）

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中断驱动方式

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DMA方式

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DMA控制器其实是一种特殊的IO控制器

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通道控制方式

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对比总结

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IO软件层次结构

总览

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用户层软件

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设备独立性软件

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设备驱动程序

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中断处理程序

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小结

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IO应用程序接口和驱动程序接口

总览

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输入/输出应用程序接口

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不同类型的设备，需要提供对应的应用程序接口。

这是因为不同的设备，其物理特性不一样。

补充：网络设备接口

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阻塞和非阻塞IO

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设备驱动程序接口

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设备驱动程序接口需要统一标准

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比如

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IO核心子系统

总览

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IO调度

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设备保护

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假脱机技术

什么是脱机技术

以前

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后来引入了脱机技术

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假脱机技术

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举例：共享式打印机

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小结

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IO设备的分配和回收

考虑设备的固有属性

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考虑设备的分配算法

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考虑分配中的安全性

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静态分配和动态分配

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设备分配管理中的数据结构

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设备控制表

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控制器控制表

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通道控制表

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系统设备表

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设备分配的步骤

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这种方式的缺点

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改进

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小结

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缓冲区管理

什么是缓冲区

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缓冲区的作用

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单缓冲

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双缓冲

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循环缓冲区

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缓冲池

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小结

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磁盘的结构

磁盘、磁道、扇区

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如何读写磁盘数据

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小结

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磁盘调度算法

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具体算法详见：

5.3_2_磁盘调度算法_哔哩哔哩_bilibili

此处略。

小结

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磁盘的管理

磁盘初始化

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引导块

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万一需要更新自举程序就很不方便。

现代操作系统的改进

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坏块的管理

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固态硬盘

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块和页

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以页为单位读写，以块为单位擦除

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擦除块时，为了不让其他页的数据丢失，会进行数据的迁移。

闪存翻译层也会保证逻辑地址的映射不会出错。

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磨损均衡技术

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