第一章緒論
- 什么是操作系統(tǒng):
是管理和控制計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源的計(jì)算機(jī)程序 - 操作系統(tǒng)特征:
并發(fā)性来屠、共享性、虛擬性、異步性 - 操作系統(tǒng)三大類型:
-
批處理系統(tǒng):是指用戶將一批作業(yè)提交給操作系統(tǒng)后就不再干預(yù)泻蚊,由操作系統(tǒng)控制它們自動(dòng)運(yùn)行靶病』嵬ǎ‘
特點(diǎn):- 多道:在內(nèi)存中同時(shí)存放多個(gè)作業(yè),一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)作業(yè)運(yùn)行娄周,這些作業(yè)共享CPU和外部設(shè)備等資源渴语。
- 成批:用戶和他的作業(yè)之間沒有交互性。用戶自己不能干預(yù)自己的作業(yè)的運(yùn)行昆咽,發(fā)現(xiàn)作業(yè)錯(cuò)誤不能及時(shí)改正驾凶。
批處理系統(tǒng)的目的是提高系統(tǒng)吞吐量和資源的利用率。
-
分時(shí)系統(tǒng):
在一臺(tái)主機(jī)上連接多個(gè)帶有顯示器和鍵盤的終端掷酗,同時(shí)允許多個(gè)用戶通過主機(jī)的終端调违,以交互方式使用計(jì)算機(jī),共享主機(jī)中的資源泻轰。
特點(diǎn)如下- 并行性
- 獨(dú)占性技肩。
- 交互性。
采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方法浮声,并且分時(shí)操作系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間為秒級(jí)虚婿。用戶感覺不到等待。
實(shí)時(shí)系統(tǒng):是指使計(jì)算機(jī)能及時(shí)響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求在規(guī)定的嚴(yán)格時(shí)間內(nèi)完成對(duì)該事件的處理泳挥,并控制所有實(shí)時(shí)設(shè)備和實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致地工作的操作系統(tǒng)然痊。
特征:多路性、獨(dú)立性屉符、及時(shí)性剧浸、交互性和可靠性。
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- 批處理作業(yè)四個(gè)狀態(tài):
提交矗钟、后背唆香、執(zhí)行和完成。(或進(jìn)入吨艇、后備躬它、運(yùn)行和退出) - 多道程序系統(tǒng):
- 定義:在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中同時(shí)存放幾道相互獨(dú)立的程序,使它們?cè)诠芾沓绦蚩刂浦露校嗷ゴ┎宓倪\(yùn)行冯吓。
- 特征:多道、宏觀上并發(fā)软啼、微觀上串行桑谍。
- 基本原理:多道程序設(shè)計(jì)的主要目的是充分利用系統(tǒng)中所有資源且盡可能地讓它們并行操作延柠。
第三章 進(jìn)程
- 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的重要特點(diǎn):
在保證安全的前提下:①程序并發(fā)執(zhí)行 ②系統(tǒng)所擁有的資源被共享 ③系統(tǒng)的用戶隨機(jī)使用 - 程序順序執(zhí)行的特點(diǎn):
順序性祸挪、封閉性、可再現(xiàn)性 - 多道程序系統(tǒng)中程序執(zhí)行環(huán)境特點(diǎn):
獨(dú)立性贞间、 隨機(jī)性贿条、 資源共享 - 什么是程序的并發(fā)執(zhí)行:
所謂并發(fā)執(zhí)行雹仿,是為增強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理能力和提高資源利用率所采取的一種同時(shí)操作技術(shù)。 - 并發(fā)和并行區(qū)別:
并發(fā)是指一個(gè)處理器同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)整以,是邏輯上的同時(shí)發(fā)生胧辽。
并行是指多個(gè)處理器或者是多核的處理器同時(shí)處理多個(gè)不同的任務(wù),是物理上的同時(shí)發(fā)生公黑。 - 并發(fā)執(zhí)行所帶來的影響:
充分地利用了系統(tǒng)資源.從而提高了系統(tǒng)的處理能力邑商。但是由于系統(tǒng)資源有限,程序的并發(fā)執(zhí)行必然導(dǎo)致資源共享和資源競(jìng)爭(zhēng)凡蚜,從而改變程序的執(zhí)行速度人断。 - 什么是進(jìn)程:
進(jìn)程是計(jì)算機(jī)中的程序關(guān)于某數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng),是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位朝蜘,是操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)恶迈。 - 子進(jìn)程:的是由另一進(jìn)程(對(duì)應(yīng)稱之為父進(jìn)程)所創(chuàng)建的進(jìn)程。特點(diǎn)子進(jìn)程繼承了對(duì)應(yīng)的父進(jìn)程的大部分屬性谱醇。
- 進(jìn)程的基本特征:
進(jìn)程的特征有5個(gè):動(dòng)態(tài)性暇仲、并發(fā)性、獨(dú)立性副渴、異步性和結(jié)構(gòu)特征奈附。
動(dòng)態(tài)性是最基本的特征,是其他四個(gè)的基礎(chǔ)煮剧。 - 進(jìn)程和程序的區(qū)別:
- 動(dòng)態(tài)性:進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念桅狠, 而程序則是一個(gè)靜態(tài)概念。程序是指令的有序集合. 沒有任何執(zhí)行的含義轿秧。而進(jìn)程則強(qiáng)調(diào)執(zhí)行過程中跌,它動(dòng)態(tài)地被創(chuàng)建, 并被調(diào)度執(zhí)行后消亡菇篡。
- 并發(fā)性:進(jìn)程具有并行特征漩符, 而程序沒有。進(jìn)桯具有并行特征的兩個(gè)方面驱还, 即獨(dú)立性和異步性嗜暴。由于程序不反映執(zhí)行過程,所以不具有并行特征议蟆。
- 獨(dú)立性:進(jìn)程是競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的基本單位闷沥,從而其并行性受到系統(tǒng)自己的制約(就是對(duì)進(jìn)程獨(dú)立性和異步性的限制)
- 進(jìn)程的靜態(tài)描述:
由三部分組成: 進(jìn)程控制塊PCB , 有關(guān)程序段和該程序段對(duì)其進(jìn)行操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)集。 - PCB(進(jìn)程控制塊):
進(jìn)程的PCB 是系統(tǒng)感知進(jìn)程的唯一實(shí)體咐容。無論進(jìn)程處于什么狀態(tài)舆逃,PCB總是駐留在內(nèi)存。 - 什么是線程:
線程是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體(是進(jìn)程的一部分),是CPU調(diào)度和分派的基本單位÷肥ǎ基本上上不擁有系統(tǒng)資源虫啥。只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的資源。 - 線程與進(jìn)程的關(guān)系:
- 一個(gè)線程可以創(chuàng)建和撤銷另一個(gè)線程
- 同一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程之間可以并發(fā)執(zhí)行.
- 原語:
系統(tǒng)態(tài) 下執(zhí)行的某些具有 特定功能的程序段 稱為原語奄妨。原語可分為兩類:- 一類是機(jī)器指令級(jí)的涂籽, 其特點(diǎn)是執(zhí)行期間不允許中斷,在操作系統(tǒng)中砸抛,它是一個(gè)不可分割的基本單位评雌。
- 另一類是功能級(jí)的,其特點(diǎn)是作為原語的程序段不允許并發(fā)執(zhí)行直焙。
- 用于進(jìn)程控制的原語:
創(chuàng)建原語柳骄、撤消原語、阻塞原語箕般、喚醒原語等耐薯。 - 什么是臨界資源和臨界區(qū):
① 臨界資源 是一種必須互斥進(jìn)行訪問的資源。(是資源)
② 臨界區(qū) 是進(jìn)程中用來 訪問臨界資源 的 程序丝里。(是程序) - 互斥:
不允許兩個(gè)以上的共亨該咨源的并發(fā)進(jìn)程同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)稱為互斥曲初。 - 同步:
我們把異步環(huán)境下的一組并發(fā)進(jìn)程因直接制約而互相發(fā)送消息而進(jìn)行相互合作、互相等待杯聚,使得各進(jìn)程按一定的速度執(zhí)行的過程稱為進(jìn)程間的同步臼婆。 - 間接制約與直接制約:
- 間接制約:由于共享某一公有資源而引起的在臨界區(qū)內(nèi)不允許并發(fā)進(jìn)程交叉執(zhí)行的現(xiàn)象,稱為由共享公有資源而造成的對(duì)并發(fā)進(jìn)程執(zhí)行速度的間接制約——互斥幌绍。
- 直接制約:并發(fā)進(jìn)程之間的制約關(guān)系(即一個(gè)發(fā)生后另一個(gè)才能發(fā)生)——同步
- 死鎖:
指各并發(fā)進(jìn)程彼此互相等待對(duì)方所擁有的資源颁褂, 且這些并發(fā)進(jìn)程在得到對(duì)方的資源之前不會(huì)釋放自己所擁有的資源。- 起因:
- 并發(fā)進(jìn)程的資源競(jìng)爭(zhēng)
- 進(jìn)程推進(jìn)非法
- 系統(tǒng)資源不足
- 根本原因:系統(tǒng)提供的資源個(gè)數(shù)少于并發(fā)進(jìn)程所要求的該類資源數(shù)傀广。
- 必要條件:
互斥條件颁独、 不剝奪條件、請(qǐng)求和保持伪冰、環(huán)路條件誓酒。 - 避免方法:
①預(yù)防。破壞死鎖的必要條件贮聂,是最容易實(shí)現(xiàn)的:摒棄不剝奪條件靠柑、或摒棄請(qǐng)求和保持條件、或摒棄環(huán)路條件吓懈。不太可能摒棄互斥條件歼冰,因?yàn)槭窃O(shè)備固有屬性決定,不僅不能摒棄耻警,還應(yīng)加以保證隔嫡。
②避免(動(dòng)態(tài)預(yù)防)甸怕。(銀行家算法)
③檢測(cè)與恢復(fù)。(最難實(shí)現(xiàn))
- 起因:
- 銀行家算法不能預(yù)防死鎖畔勤,它用來避免死鎖。
- 系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)是不一定有死鎖扒磁,但處于安全狀態(tài)時(shí)一定不會(huì)有死鎖庆揪。
第四章 處理機(jī)調(diào)度
- 衡性調(diào)度策略最常用的指標(biāo):
周轉(zhuǎn)時(shí)間、吞吐率和響應(yīng)時(shí)間以及設(shè)備利用率等妨托。 - 處理機(jī)的四級(jí)調(diào)度:
- 作業(yè)調(diào)度:又稱宏觀調(diào)度缸榛、高級(jí)調(diào)度。(FCFS兰伤、最短作業(yè)優(yōu)先内颗、最高優(yōu)先級(jí)算法、最高響應(yīng)比算法)
其主要任務(wù)是:
①敦腔、(選擇作業(yè))按一定的原則對(duì) 外存輸入井 上的大量后備作業(yè)進(jìn)行選擇均澳,
②、(分配資源)給選出的作業(yè)分配必要的資源符衔,并建立相應(yīng)的進(jìn)程
③找前、(回收資源)當(dāng)該作業(yè)執(zhí)行完畢時(shí),負(fù)責(zé)回收系統(tǒng)資源判族。 - 交換調(diào)度躺盛;又稱中級(jí)調(diào)度。
其主要任務(wù)是:
①形帮、(進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存)按一定的原則將處于 外存交換區(qū) 中的 就緒狀態(tài) 或 等待狀態(tài) 的進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存
②槽惫、(進(jìn)程換出內(nèi)存)或把處于 內(nèi)存就緒狀態(tài) 或 內(nèi)存等待狀態(tài)的進(jìn)程交換到 外存交換區(qū) - 進(jìn)程調(diào)度:又稱 微觀調(diào)度、CPU調(diào)度辩撑、低級(jí)調(diào)度界斜。(FIFO、最高優(yōu)先級(jí)合冀、最短進(jìn)程優(yōu)先锄蹂、最高響應(yīng)比優(yōu)先。時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法)所有類型系統(tǒng)都必須具有的調(diào)度方式
其主要任務(wù)是:
①水慨、按一定的原則選取一個(gè)處于 就緒狀態(tài) 的進(jìn)程 占用處理機(jī)得糜。
②、之后令系統(tǒng)進(jìn)行 進(jìn)程上下文切換 以建立與 占用處理機(jī)進(jìn)程 相適應(yīng)的 執(zhí)行環(huán)境 晰洒。 -
線程調(diào)度朝抖。
四種調(diào)度的關(guān)系
- 作業(yè)調(diào)度:又稱宏觀調(diào)度缸榛、高級(jí)調(diào)度。(FCFS兰伤、最短作業(yè)優(yōu)先内颗、最高優(yōu)先級(jí)算法、最高響應(yīng)比算法)
- 作業(yè)調(diào)度是完成:
①、收容狀態(tài)(后備狀態(tài))到 執(zhí)行狀態(tài) 的改變谍珊,
②治宣、執(zhí)行狀態(tài) 到 完成狀態(tài) 的改變。 - 周轉(zhuǎn)時(shí)間:
T(周轉(zhuǎn)時(shí)間) =T(作業(yè)完成時(shí)間) - T(作業(yè)提交時(shí)間) =T(作業(yè)等待時(shí)間) + T(作業(yè)執(zhí)行時(shí)間)
- 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間:
T(帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間) = T(周轉(zhuǎn)時(shí)間) / T(作業(yè)執(zhí)行時(shí)間)
- 進(jìn)程調(diào)度性能是衡量操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要指標(biāo)。
- 進(jìn)程/作業(yè)調(diào)度算法:
- FCFS(先來先服務(wù)):是一種最普遍和最簡(jiǎn)單的方法侮邀,是非剝奪調(diào)度
- 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法(Round Robin坏怪,RR):時(shí)間片的選取是實(shí)現(xiàn)調(diào)度算法的關(guān)鍵之處,只能用來分配可以搶占的資源绊茧,作業(yè)調(diào)度不使用該方法铝宵。響應(yīng)時(shí)間上優(yōu)于FCFS。
- 多級(jí)反饋輪轉(zhuǎn)法:是時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法和優(yōu)先級(jí)算法的綜合华畏。
- 優(yōu)先級(jí)法:分為動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)法和靜態(tài)優(yōu)先級(jí)法(主要用于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)鹏秋,能夠?qū)o急作業(yè)及時(shí)處理)。
- 最短作業(yè)優(yōu)先法(Shortest Round Robin亡笑,SJF):總是優(yōu)先調(diào)度所需運(yùn)行時(shí)間最短的作業(yè)侣夷。有利于提高系統(tǒng)吞吐量
- 最高響應(yīng)比優(yōu)先算法(Highest Response Ratio Next,HRN):響應(yīng)比:
R=(W+T)/T
仑乌,其中R是響應(yīng)比百拓,W是作業(yè)在后備狀態(tài)等待時(shí)間,T是執(zhí)行時(shí)間晰甚。介于FCFS(先來先服務(wù)算法)與SJF(短作業(yè)優(yōu)先算法)之間的折中算法耐版,對(duì)長(zhǎng)短作業(yè)都能較好滿足
- 進(jìn)程的執(zhí)行狀態(tài):
進(jìn)程最基本的狀態(tài)有3個(gè):就緒、運(yùn)行压汪、阻塞粪牲。- 就緒→運(yùn)行:進(jìn)程具備運(yùn)行條件,當(dāng)進(jìn)程調(diào)度程序選擇了進(jìn)程后止剖,便將其轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)腺阳。
- 運(yùn)行→阻塞:進(jìn)程運(yùn)行了輸入/輸出指令,或者請(qǐng)求資源得不到滿足時(shí)穿香,進(jìn)程轉(zhuǎn)為阻塞狀態(tài)亭引。
- 阻塞→就緒:進(jìn)程等待的I/O已完成,或者請(qǐng)求的資源得到滿足皮获,進(jìn)程轉(zhuǎn)為就緒狀態(tài)焙蚓。
第五章 存儲(chǔ)管理
- 虛擬存儲(chǔ)器:進(jìn)程中的目標(biāo)代碼、數(shù)據(jù)等虛擬地址組成的虛擬空間稱為虛擬存儲(chǔ)器洒宝。
- 虛擬空間的劃分與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有關(guān)
- 地址重定位:把虛擬地址映射為內(nèi)存地址购公,稱為地址重定位或地址映射:
- 靜態(tài)地址重定位:在虛擬空間程序執(zhí)行前就由裝配程序完成地址映射操作。無法實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)雁歌。
- 動(dòng)態(tài)地址重定位:在執(zhí)行過程中宏浩,在CPU訪問內(nèi)存前,將要訪問的程序或數(shù)據(jù)地址轉(zhuǎn)換成內(nèi)存地址靠瞎。
- 可變分區(qū)分配算法:
① 首次適應(yīng)算法(FF)比庄。
② 循環(huán)首次適應(yīng)算法求妹。
③ 最佳適應(yīng)算法。
④ 最壞適應(yīng)算法 - Belady現(xiàn)象:在分頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器管理中佳窑,發(fā)生缺頁(yè)時(shí)的置換算法采用FIFO(先進(jìn)先出)算法時(shí)制恍,如果對(duì)一個(gè)進(jìn)程未分配它所要求的全部頁(yè)面,有時(shí)就會(huì)出現(xiàn)分配的頁(yè)面數(shù)增多但缺頁(yè)率反而提高的異成翊眨現(xiàn)象净神。
- 局部性原理:CPU訪問存儲(chǔ)器時(shí),無論是存取指令還是存取數(shù)據(jù)耙厚,所訪問的存儲(chǔ)單元都趨于聚集在一個(gè)較小的連續(xù)區(qū)域中强挫。
第八章 文件系統(tǒng)
- 操作系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)的管理包括:硬件資源管理和軟件資源管理
- 什么是文件:一組賦名的相關(guān)聯(lián)字符流的集合(無結(jié)構(gòu)文件或流式文件)或是相關(guān)聯(lián)記錄的集合(主要用于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等信息管理)岔霸。
- 什么是文件系統(tǒng):操作系統(tǒng)中與管理文件有關(guān)的軟件和數(shù)據(jù)稱為文件系統(tǒng)薛躬。
- 文件分類:
- 按性質(zhì)用途分:系統(tǒng)文件、庫(kù)文件呆细、用戶文件
- 按組織形式分:普通文件型宝、目錄文件、特殊文件
- 文件邏輯結(jié)構(gòu):
文件的邏輯結(jié)構(gòu)是用戶可見結(jié)構(gòu)絮爷。
分成2種形式:- 字符流式無結(jié)構(gòu)文件趴酣,是指對(duì)文件內(nèi)信息不再劃分單位,它是依次的一串字符流構(gòu)成的文件坑夯。
- 記錄式有結(jié)構(gòu)文件岖寞, 是用戶把文件內(nèi)的信息按邏輯上獨(dú)立的含義劃分信息單位,每個(gè)單位稱為一個(gè)邏輯記錄(簡(jiǎn)稱記錄)柜蜈。
有 連續(xù)結(jié)構(gòu)仗谆、多重結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)置結(jié)構(gòu)淑履、順序結(jié)構(gòu)隶垮。
- 文件的物理結(jié)構(gòu):文件在存儲(chǔ)設(shè)備上按一定順序存放,這種存放方式稱為文件的物理結(jié)構(gòu)秘噪。
常用物理結(jié)構(gòu):- 連續(xù)文件:邏輯連續(xù)的文件信息依次存放在連續(xù)物理塊中(不宜動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)或刪除)
- 串聯(lián)文件(鏈接文件):使用鏈表形式狸吞,每個(gè)物理塊中單獨(dú)設(shè)置一個(gè)指針域。(不宜隨機(jī)存戎讣濉(直接存忍F))
- 索引文件:使用索引表映射邏輯號(hào)和物理塊號(hào)(滿足直接存取和動(dòng)態(tài)增長(zhǎng))(要和主文件配合使用)。
- 文件存取方法:
- 順序存戎寥馈(按邏輯地址順序存扰取)
- 隨機(jī)存取(直接存瘸缟)(移動(dòng)讀寫指針到任意位置字逗、或根據(jù)記錄編號(hào)存染┲!)
- 按關(guān)鍵字存取(線性搜索葫掉、散列法些举、二分搜索)
- 文件目錄:
把文件名和對(duì)該文件實(shí)施控制管理的控制管理信息稱為該文件的文件說明。文件說明信息稱為文件目錄俭厚。是文件系統(tǒng)最基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) - 目錄文件:文件說明組成目錄文件户魏。
- 文件目錄分類:
- 單級(jí)目錄
- 二級(jí)目錄(主目錄MFD+用戶文件目錄UFD)
- 多級(jí)目錄:目前廣泛采用的目錄結(jié)構(gòu)形式是樹型目錄結(jié)構(gòu)(層次清晰、查找速度快挪挤、解決文件重名問題)
- 磁盤空間管理的方法:
- 空閑文件目錄
- 空閑塊鏈
- 位示圖
-
文件的六種操作:
- 創(chuàng)建文件
- 撤銷文件
- 讀文件
- 寫文件
- 打開文件
- 關(guān)閉文件
- 記錄的4中操作(增刪改查):
- 檢索
- 插入
- 修改
- 刪除
- 驗(yàn)證用戶的存取操作的四種方式:
存取控制矩陣叼丑、存取控制表、口令扛门、密碼 - 文件的四級(jí)安全管理:
系統(tǒng)級(jí)鸠信、用戶級(jí)、目錄級(jí)论寨、文件級(jí) -
存儲(chǔ)設(shè)備存取方式:
第九章 設(shè)備管理
-
外圍設(shè)備和內(nèi)存之間的常用數(shù)據(jù)傳送控制方式(I/O控制方式):
- 程序直接控制方式
- 中斷控制方式
- DMA方式
- 通道方式
-
SPOOLING(即外部設(shè)備聯(lián)機(jī)并行操作,Simultaneous Peripheral Operation On-Line):是關(guān)于慢速字符設(shè)備如何與計(jì)算機(jī)主機(jī)交換信息的一種技術(shù)星立,通常稱為“假脫機(jī)技術(shù)”:
四部分組成:- 輸入/輸出井
- 輸入緩沖區(qū)/輸出緩沖區(qū)
- 輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程
- 請(qǐng)求打印隊(duì)列
將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能葬凳。
中斷請(qǐng)求:中斷源向CPU剔除進(jìn)行處理的請(qǐng)求绰垂、
設(shè)備獨(dú)立性:即應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。
-
通道方式:
- 選擇通道:對(duì)于高速的設(shè)備要求較高的數(shù)據(jù)傳輸速度火焰,只能一次對(duì)一個(gè)設(shè)備進(jìn)行操作劲装。缺點(diǎn)是設(shè)備申請(qǐng)使用通道的等待時(shí)間較長(zhǎng)。
- 數(shù)組多路通道(又稱成組多路通道):以數(shù)組(數(shù)據(jù)塊)為單位昌简,有傳輸速率高和能分時(shí)操作的特點(diǎn)占业,主要連接中速塊設(shè)備。在實(shí)際系統(tǒng)中得到較多的的應(yīng)用江场》乃幔可提高通道的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏侣?/strong>。
- 字節(jié)多路通道:用于連接多個(gè)慢速的和中速的設(shè)備址否,這些設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送以字節(jié)為單位餐蔬。
-
緩沖的作用:
- 匹配外設(shè)與CPU之間的處理速度
- 減少中斷次數(shù)和CPU中斷處理時(shí)間
- 解決DMA或通道方式的瓶頸問題
-
中斷:
中斷包括軟件中斷(軟中斷不可屏蔽)和硬件中斷(硬中斷)。- 軟中斷為內(nèi)核觸發(fā)機(jī)制引起佑附,模擬硬件中斷樊诺。
- 硬件中斷又分為
- 外部中斷(可屏蔽):為一般外設(shè)請(qǐng)求
- 內(nèi)部中斷(一般稱為陷阱,不可屏蔽):包括硬件出錯(cuò)(掉電音同,校驗(yàn)词爬,傳輸)和運(yùn)算出錯(cuò)(非法數(shù)據(jù),地址权均,越界顿膨,溢出)
-
設(shè)備分配數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):
- 設(shè)備控制表:反應(yīng)設(shè)備特性锅锨、設(shè)備和I/O控制器的連接情況
- 系統(tǒng)設(shè)備表:整個(gè)系統(tǒng)一張,為每個(gè)連接到系統(tǒng)的物理設(shè)備設(shè)置一個(gè)表項(xiàng)恋沃,記錄其情況
- 控制器表:每個(gè)控制器一張必搞,反應(yīng)I/O控制器的使用狀態(tài)和通道連接情況(DMA時(shí)是沒有的)
- 通道控制表:只在通道控制方式的系統(tǒng)存在,每個(gè)通道一張囊咏。
I/O操作的物理?xiàng)l件:通道恕洲、控制器、所需設(shè)備梅割。
-
設(shè)備分類:
根據(jù)設(shè)備用途可以分為以下兩類:- 存儲(chǔ)設(shè)備
- 輸入/輸出設(shè)備