总结 设备管理

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设备控制器

主机与设备关系

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控制控制器构成

主要构成:控制器-CPU接口控制器-设备接口I/O逻辑单元

控制器-CPU接口:数据寄存器控制寄存器状态寄存器

控制器-设备接口:数据信号控制信号状态信号

I/O逻辑单元:用于实现CPU外部设备控制

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设备管理器的地址

设备管理器的两种编址方式:内存映像编址设备独立编址。前者是将端口地址视为内存一部分,从属于内存;后者是开辟另外的逻辑空间,与内存地位等同。
两种方式也叫统一编址独立编址

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设备控制方式

直接控制

也称轮询或查询方式I/O,它由CPU代表进程向I/O模块发出指令, 然后进入忙等状态, 直到操作完成之后进程才能够继续执行。

图中序号代表具体过程次序,箭头方向代表控制方向或者数据方向

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这种方式的思路简单,但问题也很明显,主机与I/O设备串行工作,并且CPU大量的时间都用于等待,CPU利用率极低。

中断驱动

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中断驱动让CPU避免了等待,让设备与处理器并行工作成为可能,提高了CPU的工作效率,但是由于设备控制器的数据寄存器存储太小(一般就一个字大小,几个Byte的样子),这样在传输大量数据时,CPU会接收到相当多的中断,处理相当多次数据,浪费了不少CPU时间。

DMA方式

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通道控制

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缓冲技术

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假脱机技术

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