外部设备与主机的连接

3.3接

口

外部设备与主机的连接

并行通信和并行接口

串行通信和串行接口

任何数字计算机的用途很大程度上取决于它所能连接的外围设备的范围。遗憾的是，由于外围设备种类繁多，速度各异，不可能简单地把外围设备连接在CPU上。因此，必须寻找一种方法，一边将同某种计算机连接起来，使他们一起可以正常工作。通常这项任务用适配器部件来完成。通过适配器可以实现高速CPU和低速外设之间速度上的匹配和同步，并取决称计算机和外设之间的所有数据传送和控制。适配器通常称为接口。

外部设备与主机的连接

1.影响外部设备与主机连接方式的主要因素(1)I/O系统的工作模式·程序控制直接传送模式·程序查询控制模式·程序中断控制模式·直接存储器访问（DMA）模式·通道控制模式·

I/O处理机控制模式(2)数据传送方式·并行传送·串行传送(3)数据通信的同步方式·同步通信（发送端与接收端之间有统一的时钟）

·异步通信（发送端与接收端之间无统一的时钟，采用应答控制方式。）(4)传送信息的种类·设备地址信息·数据·设备状态信息·控制信息2.外部设备与主机的连接模式在描述系统或部件之间的连接时，使用得最为广泛的一个术语是“接口”（interface）。这里，我们把接口分为如下两种：把插入在两个彼此不能直接连接的机器或系统之间，并使它们相互连接通信的附加装置称为适配器（adapter）；把位于一种设备、器件上与其他设备、器件相连接的部分称为I/O端口。适配器是主机和外部设备之间的桥梁，也可以看作是一种器件，它有1个面向主机的I/O端——系统接口，另1个面向设备的I/O端口——设备接口。此外在外部设备上也需要1个与适配器连接的I/O端口——设备驱动电路，在主机方面需要1个与适配器连接的I/O端口——主机的I/O接口。这3种器件或设备、4个I/O端口形成如下图所示的结构。I/O接口系统接口设备接口设备驱动电路主机适配器设备地址控制、状态数据图3.38外部设备与主机连接的一般模式3.I/O接口的寻址方式CPU通过端口与外部设备进行通信：如发送命令、读取状态和传送数据。为此一个接口中常设置有与这些通信操作相对应的端口：如命令端口、状态端口和数据端口。CPU要访问这些端口，首先要解决寻址问题。这就是I/O接口的寻址问题。I/O接口的寻址有两种方式：端口地址与存储器地址统一编址和分别编址。前者把I/O端口当作存储器的一部分单元进行访问，即I/O端口占用了存储器的一部分单元；CPU不设置专门的I/O指令，用统一的访问存储器的命令访问I/O端口。后者要求用专门的I/O指令访问I/O端口，I/O端口不占用存储器空间，它与存储器分别使用两套独立的地址编码系统。并行通信和并行接口1.并行接口概述将一个字或其一部分（一个字节）的各位用多根数据线同时进行传输，称为并行通信。实现并行通信的接口（适配器）是并行接口。一个并行接口可以设计为只作输出接口，或只作输入接口，还可以设计为既作为输入接口又作为输出接口。并行接口可以分为硬线连接接口和可编程接口。硬线连接接口的工作方式及功能不能用编程的方法加以改变，只能用硬线连接设定；可编程接口的工作方式及功能可以用程序加以改变。2.硬线连接并行接口硬线连接并行接口可分为3种。(1)简单并行接口简单并行接口，也称无条件传送接口。它仅用于外设与CPU交换数据之前就准备好了而不需要联络信号的情形。(2)条件传送接口在实际应用中，大多数外部设备与CPU之间交换的是一系列连续的数据，只有前一个数据发送或接收完成以后才能传送下一个数据。因此接口中必须带有自己的应答信号，以表明设备的状态，如设备已“准备好”等。CPU在执行I/O操作时，要先检测外部设备是否已具备数据传送的条件，若不具备，则等待，直至设备作好准备。这种并行接口称为条件传送接口，或叫程序查询方式接口。它们的特点是带有应答信号。图3.21介绍的程序查询控制接口就是这种接口。(3)中断传送I/O接口采用中断方式与CPU交换数据，让CPU实时地实现对外设的读写操作，这种并行接口叫做中断传送方式I/O接口。这时I/O设备的状态既可以作为程序查询的标志，又可以作为中断请求信号。这种接口在3.2.2节中已经作了介绍。3.可编程并行接口(8255A)

可编程实际上是具有可选择性，如用户可以在程序中选择哪一个或哪几个数据端口与外设连接；输入和输出分别占用端口中的哪一位或哪几位以及选择端口与CPU之间的数据传送模式等。它除了具有硬线连接接口的性能外，最主要的是可编程。编程由用户用指令向端口送入方式字或控制字进行。这种接口在微型计算机中称为PIO。下面简要介绍一种适合于IBM\|PC系列机的PIO芯片8255A。(1)8255A内部结构图3.39为8255A的内部结构框图。它由A，B，C3个数据端口、A/B组控制、读/写控制逻辑电路和数据总线缓冲器组成。3个数据端口的组成及在PC/XT系统中的地址如表3.2所示。A组控制数据总线缓冲器读/写控制逻辑B组控制A组A口(8位)A组C口高位(4位)B组C口低位(4位)B组B口(8位)PA7~PA0PC7~PC4PC3~PC0PB7~PB0D7~D0RDWRA1A0CSRESET图3.398255A内部结构端口端口A端口C端口B数据输入数据输出PC/XT中的地址1X8位锁存器1X8位锁存/缓冲器60H2X4位缓冲器2X4位锁存/缓冲器62H1X8位锁存器1X8位锁存/缓冲器61H表3.28255A的3个数据端口在使用中，端口A和端口B常常作为独立的输入端口或输出端口；端口C常常分为上下两部分，形成两个4位端口，分别作为端口A和端口B的输出控制信号和输入状态信号。(2)8255A的工作方式8255A有3种工作方式：①方式0方式0也称基本I/O方式。在这种方式下，端口A和端口B以及两个4位的端口C，形成4个端口；任一端口都可以作输入口，也可以作输出口，各端口之间没有规定必然的联系；各端口可以有16种不同的组合，可以适用于多种使用。②方式1方式1也称选择I/O方式。当A，B端口按方式1工作时，C的两个4位端口要分别作为A，B的输出控制信号和输入状态信号。③方式2方式2也称双向传输方式，只适用于端口A。这时端口C要为端口A自动提供相应的控制信号。(3)8255A控制字8255A通过指令往端口设置控制字决定工作方式。控制字分为两类：工作方式控制字和端口C置1/置0控制字。①工作方式控制字工作方式控制字，用以把3个端口分为A组（包括端口C的高位）和B组(包括端口C的低位）来设置工作方式。它的格式及每位定义如下图所示。例如，要把A口指定为方式1输入，C口上半部为输出，B口为方式0输出，C口下半部为输入，工作方式字应为10110001B或B1H。初始化程序为：MOVDX，63H；8255A控制口地址MOVAL，B1H；置工作方式控制字

OUTDX，AL；送控制字到控制口1D6D5D4D3D2D1D0特征位A组方式00：方式001：方式11X：方式2A口0：输出1：输入C4~70：输出1：输入B组方式0：方式01：方式1B口0：输出1：输入C0~30：输出1：输入②端口C置1/置0控制字这个控制字可以使端口C中的任一位置0/置1，设置相应的控制位。它的格式及每位的定义如下图所示。例如，要对端口C的PC7位置1，则控制字应为00001111B，即0FH；而端口C的PC3要置0，则控制字应为00000110B，即06H。则相应程序段为

MOVAL，OF；送对PC7置1控制字

MOVDX，63H；控制口地址送DXOUTDX，AL；对PC7，置1MOVAL，06H；送控制字06H到ALOUTDX,AL；对PC3置04.微型计算机标准并行口1D6D5D4D3D2D1D0特征位不用位选择000：C口0位001：C口1位::111：C口7位1：置位0：复位标准接口即通用接口。目前的标准并行接口主要作为打印机端口，接口使用25针DB-25连接器。常用的并行接口有如下几种：·标准并行接口:有4位、8位和半8位。大多数的PC机配有4位或8位并口。·EPP口(增强并行口):8位双向传送,可以用于连接扫描仪、CD-ROM驱动器等非打印设备。·ECP口(扩展并行口):支持多个逻辑设备寻址,在多任务环境下可以使用DMA方式。目前很多高档微机的主板都集成了并行口插座，标注为LPT1,LPT2或Paralle1和Paralle2。

5.磁盘接口磁盘是一般计算机的驻在设备，因此磁盘与主机的接口显得尤为重要，常见的磁盘接口有如下两种：（1）IDE接口

IDE接口也称ATA端口,通常用于微机上做磁盘接口。IDE接口最多可接两个容量不超过528M的磁盘驱动器,不支持DMA方式,但其成本低,在微机中很流行,几乎所有的586主板上都集成了两个IDE接口插座,标注为IDE1和IDE2。（2）EIDE接口

EIDE接口是对IDE的改进，它可连接4个外设，而且外设不仅可以是磁盘，还可以是CD-ROM和其他磁盘备份设备。对于硬盘的容量，可以控制的范围提高到了8G，其数据传输率要比IDE高。串行通信和串行接口串行通信是在一根传输线上一位一位地传输信息。由于所用的传输线根数少，特别适合于远距离的信息传送。1.串行通信的同步方式和异步方式并行通信时，一组信息按位分别同时传送，联络信号通过专用的控制线传送，数据信息通过数据线传送，由于所用的线不同，各位的作用很清楚。串行通信时情况就不同了。一组信息要一位一位地传送，联络信号、数据信号都在一根线上依次传送，为区分它们，就要给出串行通信的信息格式约定，并把串行通信分为异步和同步两种信息格式，形成异步通信和同步通信两种方式。异步通信(又称起止式通信)是把每个字符作为独立的整体进行传输。为实现通信双方的同步，每位字符传送组织的方式如下图所示：编码第1位前加1位起始位，表示一个字符传送的开始，编码的最后1位后加1位或多位停止位，表示一个字符传送完毕。信息编码与停止位之间可插入校验位。这种通信方式中，从一个字符的结束到下一个字符的开始没有固定的时间间隔，因此称之为异步通信。0/10/1100/10/10/10/10/10/10/10/1100/10/10/10/1奇偶校验停止位起始位低位高位7位数据奇偶校验停止位起始位7位数据第n个字符第(n+1)个字符第(n-1)个字符下降边指出下一个字符的开始数据流向同步通信魂是把数据顿块(字符婚顺序组织蹄)作为传剪输单位，惭格式如下驰图所示，弯只在数据甩块的首部构加同步字并符，表示词数据传送傅的开始，题数据块的白数据间没毁有空隙，圆严格按规巩定的速率喜发送和接片收，在数咽据块尾部材可带校验弟码，最后给以同步字忍符结束，仰表示数据卖块传送结肿束。数据份块连同附怒加的同步斥字符和校端验码信息估称为一帧件。SYNC字符1字符2…字符nCRC1CRC偷2SYNC1帧同步字符（开始）同步字哭符（结束）检验字符1检验字符2同步字字符起联炉络作用岸。不同惹的通信永系统对袭同步字毅符的约柳定不同找，有的惭约定用绞011业111徐10作董为同步耽字符，浇有的约篮定用0删001爆011牺0作为疏同步字驾符。传振送开始糊后，接立收设备遍首先搜云索同步搬字符。科在同步捧字符后艇，传送郊的是一丛个数据捏块，为茶了正确抵地接收爱字符，幼要求接降收设备怜和发送扫设备保筐持完全照的同步由。而为易了使两干个系统趋的时钟访同步，袖需要有络专门的栽设备（态近距离牺传输时迫，增加赴一根时脉钟信号真线）或躺采用锁掀相技术恒（远距听离通信阅时）等羡提取同甩步信号垃。2.怎串行接士口串行通信降接口的基沉本任务有富如下几条慌：(1)拔实现串行份数据格式察化在异步通经信方式下泊，自动生鸦成（发送典时）或去独掉（接收斥时）启/谷停位。在权同步通信笑方式下发舌送时，在开数据块前岸自动加上济同步字符败。(2)铜进行志串\|没并变换把外部差的串行茄输入码搅转换成彩计算机伐所需的谦并行码嘱，把计斤算机内姑部的并猪行码转揪换为在糠外部传炸送的串而行码。(3)呜可靠御性检验发送时砍接口电化路自动左生成奇题偶校验笋位等校史验码；裳接收时嗓，接口鸦电路对捆字符加阻以自动弄校验。(4)摔实施岭连接和垒控制目前，奋广泛使截用的一跟种通用婶串行数君据接口己叫USAR饶T（异步接收礼发送器）厌。随着大蒙规模集成激电路技术耻的发展，滨通用可编舌程同步和各异步接口拖芯片USAR冻T的种类顾越来越赵多，Int问el而825舍1就是其秘中一个猎代表。抵下图为Inte回l82录51的结构蜂框图。蕉其编程照原理与蚁825奶5A有些相喂似。数据总线缓冲器读/写控制逻辑调制控蚊制发送缓冲及器发送控制接收缓野冲器接收控肺制TXDTXRD第YTXE爪MPT家YTXCRXDRXR仍DYSYND卸ETRXCD0~7RESE捕TCLKC/荐DRDWRCSDTRDSRRTSCTS内部数妹据总线3.绣微型计摊算机标桃准串行巡寿口一般微机迈均有两个搞串行口COM拔1和COM2誓。COM教1采用9针DB-9连接器，COM2有的使用偿的是DB\|途25针连接森器。通稼常串行虑口常常抖用于鼠敌标和打赢印机接柄口。由步于串行扔传送数医据距离习较长，硬因此，寻长距离雅数据通椒信中往包往采用踪蝶串行口宗。3.4I/震O设备管嚷理3.4.控1缓冲闲区技术3.4搏.2搂设备驱角动程序3.4.及3I/O设备分绕配3.4.贯1缓冲尽区技术1.缓系冲区的作狭用（1）高染低速设备酒之间的速纵度匹配中断和通火道技术为CPU与外设之炉间的并行茄操作提供附了可能。木但是由于CPU与外设霞之间的泼速度的插不匹配朵以及外狮设频繁款地中断CPU的运行峡，仍会茅降低CPU的工作效范率。为此诱在输入/输出系专统中引镰入了缓另冲技术劫。其基本方带法是在CPU与外设荒之间设柄置一个适缓冲区串，当CPU要向外逝设输出骄数据时婆，先把勿数据送亲到缓冲泊区中，嘉让外设计慢慢地桌去“消耐化”，CPU可以继续寄进行别的径工作；当挽外设要向CPU输入数据掘时，先慢普慢地把数错据送到缓牺冲区中，CPU需要时可屡以像使用佣内存中的做数据那样皂使用缓冲伐区中的数拍据。外部设肆备虽然调慢但处或理的数鸟据量少动，CPU处理的数新据量大但役速度快，田借用缓冲抱就能很好按地解决二锻者之间的瞒匹配问题戚。例如如CPU与打印机牧通信时，付当CPU引发一个松输出时，草只需快速镜地把数据渡送到缓冲攻区中即可席，接着便虚可以去作形别的工作芦，缓冲区旺中的数据议则由打印化机慢慢地她享用，从持而减少了被中断次数维。在存储体唉系中，缓播冲技术成恼为解决容遇量与速度米之间的矛您盾的主要叼方法，Cac礼he实际上就致是主存与CPU之间的解缓冲区坛。再如忽，当CPU要与磁盘蚂交换数据疾时，也以鞭缓冲区作秆为中间过诵渡环节。（2）今一次读珍入的信啦息能多扮次使用使用过文侮件的人都隆会有一个衬体验：当童你要浏览被一张软盘潮中的文件战目录时，驱第一次时监间是比较交慢的；如盟果你中间裂又浏览另堆外的目录态再返回来亭浏览先前忍那张软盘衫目录时，桨会发现快功多了。原典因就在于蜂第一次浏弯览时，软帅盘目录已贱经调入内滨存的缓冲预区了。一洽般地说，偷在通道或护控制器内仿设置局部辅寄存器，恭可以暂存I/O信息，减燥少CPU的中断次穷数。（3）中术转通过中转轿避免外设盆与CPU之间的额完全互欺连，可奋以解决茅设备连碧接和数拳据传输浸的复杂句性。2.缓弦冲区的实绣现为了有效孔地进行I/O操作，缓波冲存储已弃经成为不箭同设备之族间相互连饼接的重要酿环节。现回代计算机什系统中在罗信息传输倒的通道上秀设置和增胜加了各种乌各样的存仔储器，例敏如显示存株储器、打动印缓冲区故等。当然佛，并非所身有的I/O操作都要践经过缓冲壶区。例如炎有的作业套可以直接我输入到外火存，再由麦外存调入太内存执行火。缓冲区唇可以用捧硬件实畅现，也叠可以用李软件实衣现。硬配缓冲区专通常设乖在设备障中，软宴缓冲区陈由软件易设置在业内存中顾。按照组织教方式缓冲套技术可以惭分为：单登缓冲、双鞋缓冲、多树缓冲和缓患冲池等形歪式。（1）单苹缓冲：在踩设备与CPU之间设置烧一个缓冲乎区。显然超单缓冲区您难以解决归两台设备谋之间的并贩行操作。（2）衬双缓冲爹：在设罩备与CPU之间设置仓两个缓冲烂区，这样闪可以解决踩两台设备勇之间的并婚行操作问宽题。（3）多然缓冲：把丸多个缓冲碑区连接起慰来组成两侧个部分：怪一部分用泽于输入，拢另一部分付用于输出戴。（4）缓冲池：伴把多个缓稍冲区连接胀起来统一车管理，既逝可用于输咐入，又可纺用于输出刘。3.缓冲区管愧理下面以李缓冲池麻为例来取介绍缓纲冲区的在管理方剑法。一个缓冲木区由两部朗分组成：乓缓冲首部乱和缓冲体跟。缓冲体垦用于存放凳数据。缓衔冲首部用散来标识所怜在缓冲区谈以便对其慌进行管理南，它由下茄图所示的遵几部分组粪成。设备号数据块谦号缓冲器晶号互斥标瓜识位队列连屠接指针利用缓望冲首部搭的队列漏连接指伏针，可材以将缓沃冲池中稍的缓冲反区组织窃成3种饱队列：·空虏闲缓冲伍队列：且未使用册的缓冲修区队列还。·输入化缓冲队列粱：装满输刑入数据的筋缓冲区组萍成的队列环。·输出缓冲按队列：装铅满输出数车据的缓冲塔区组成的背队列。缓冲池工借作时，将庄按如下算秤法进行：（1）当帮设备有输里入数据时阁，先从空考闲队列中献（队首）圈申请一个琴缓冲区—绢—称为收绣容输入缓寄冲区，将描输入数据株写入收容庭输入缓冲毅区中；写腊满后，按休一定规则俗（如FIFO真）插入到膀输入缓览冲队列箭中。（2）当CPU（系统）架要提取迟数据时瓦，将从嗽输入缓汇冲队列谜中（队钉首）申狮请一个忠缓冲区孔——称握为提取挣输入缓能冲区，纤从中读填取数据左；提取西结束后添，将该铸缓冲区巷插入到颜空闲队吵列。（3）当CPU要输出数革据时，先席从空闲队蜓列中（队轰首）申请窜一个缓冲厌区——称筹为收容输毁出缓冲区们，将输出川数据写入到收容输出宜缓冲区中饶；写满后承，按一定倾规则（如FIFO嘱）插入到态输出缓瘦冲队列理中。（4）当设备殃要提取数逼据时，将拔从输出缓亏冲队列中穴（队首）旦申请一个堆缓冲区，购从中读取数据——艰称为提取掠输出缓冲萄区；提取沙结束后，韵将该缓冲奖区插入到杂空闲队列庭。上述收容慰输入缓冲痕区、提取厚输入缓冲好区、收容坟输出缓冲柄区和提取秆输出缓冲希区统称为隔工作缓冲蠢区。与它饿们对应的祸输入、提测取、输出裕操作，由恳相应的过败程实现。3.4.剃2设备罗驱动程序每一台外缝部设备的勇使用都要粉涉及DMA或中断过秃程，并要爬借助一些怎特定的寄笋存器进行品机器指令痕级的操作籍。但是，婶用户都是劲通过一些气应用程序紫，使用简仇单的命令喷来使用外各部设备的访，不可能记进行这样疗一些低级烧的操作。另一方面津，随着计免算机应用甚的深入和无广泛展开虹，计算机活所使用的史外部设备荷品种越来牺越多。即胶使同样一民种用途的仅设备，由涉于生产厂敬家不用，供型号不同晨，其操作睛方法也会结不同。操作系应统只是纳设置了垃一些通担用性的I/O操作和壶管理模母块，与耀设备的赠具体操鱼作关系极密切的辉程序，至往往是侄设备制削造厂家乏在研制肿设备的颈同时开胃发的。虹这种程商序就称窗为设备惑驱动程宋序。1.仔设备驱虹动程序扩的功能设备驱手动程序酒进行的们处理工劣作，对伪不同的纲设备有进所不同趣，但基灶本任务品是启动颗指定设如备，并祖且在启朋动设备丽之前完肢成一系伯列准备悠工作。姨一般地次说，设貌备驱动猾程序的缓工作过波程如下宇所述。（1）将污应用程序遥中的抽象侄要求转换便为具体要即求设备是隙由设备稼控制器姜控制的吃。但是歌用户与位上层软秘件的应偿用程序巨并不了饼解设备烛控制器善的细节描，而只洽能给它昌提出抽厚象要求约——命戴令。而窜设备控众制器又治不能理仿解这些世抽象要私求。于舅是，驱煎动程序贿就肩负肉了中间耀转换作兔用，要径将抽象鲜要求转悲换为具室体要求准，确定检将命令哗、数据费和参数覆分别送腾到设备善控制器姓的哪个兆寄存器狱。（2）对I/O请求进行衣合法性检宁查检查用沈户要求骂是否能灭为设备临接受，渠是否属饺于设备魄的功能椅范围。（3）春读出并拒检查设槐备状态启动设芳备控制昏器的条香件是设洋备就绪辟，如对皆打印机榨要检查遥：电源交是否合逮上、是巧否有纸际等；对闲软盘驱忽动器要驴检查：冤有无磁粮盘、有料无写保乘护等。（4）传坑送必要的禽参数如要提顿供本次搁传送的搭字节数湿等。（5）凶设置工米作方式例如对于劳异步串行恒通信接口扇要设置：凡传输速率搬、奇偶检挨验方式、疮停止位宽沾度及数据窗长度等。（6）日启动I/O设备完成上述茶工作后，以即可向设规备控制器口发出启动崖命令。2.设慎备驱动程猛序的结构一般说来断，设备驱工动程序应栏包含如下矛5部分：（1）设师备标题（dev挂ice毕he衡ade归r）；（2）数据存霞储和局歪部过程督（data短sto寸rage瞎&l环ocal益pro外cedu忍re）；（3）策略过喝程（stra逐tegy孤pro浴cedu拿re）；（4）中断过程犹（int蹈err岭upt傻pr蹦oce尝dur清e）；（5）命令处进理子程妻序（com掩man蒙dp含roc到ess晓ing讯）。3.设备驱贪动程序爷在I/O系统中的锋位置下图给出误了I/O系统的一没般结构。谁自底向上习，它由硬疑件、中断夕处理程序毕、设备驱砖动程序、绍与设备无斯关的系统哗软件以及喇用户空间情软件等5虏个层次组秩成。图中童的箭头给肺出了I/O部分的控叔制流。与设备无摧关的系统发软件的主句要作用是悼在用户应练用程序和鹿与设备相鲁关的程序钟之间提供缝一个统一赞的接口。搞它的具体趟作用如下钻所述。用户空间桃软件与设备斩无关的减系统软薪件设备驱动艰顺序中断处理冒程序硬件I/朱O请求I/汉O回答（1）名汤字映射通常，洋在操作赔系统的I/O用户中滨对输入站输出设豪备和文响件采取稼了统一绒的命名腔。与设客备无关拳的系统胆软件的湿一个作窄用就是矩将一个同名字映忙射到相潮应的设骗备驱动岭程序上核。（2）设仓备保护防止无夸授权的科访问或蜂授权用添户的非收法操作胶。在UNIX中采用冲权限模喉式，对机于系统常中的I/O设备提供析“rwx”位进行保缘瑞护。（3）薪缓冲并锋提供与围设备无门关的逻趣辑块无论块设谷备还是字承符设备，雨一般都要萄使用缓冲横区。对于另块设备，毯每当缓冲译区满，就孤就进行一保次读写操独作；但最喂后一次传惭送，缓冲胖区不一定拒恰好满，暗这时要全务部“推”重出缓冲区纳。对于字早符设备，径每传送一蠢个字符，刻进行一次莲读写操作薪。在各种输丘入输出设很备中，缓鹿冲存储器马的大小、郊读写速度皆和传输速学率各不相名同。与设盆备无关的算系统软件尤要对高层仍屏蔽各种I/O设备空出间的大战小、处甩理速度盟和传输宿速率，动向上层扒提供大梦小统一到的逻辑闪块尺寸阀。（4）存缠储设备的默块分配对于写腐磁盘操裳作，操毒作系统要要为其走分配新眼的存储向块。为刮此，要岸为每个旷磁盘设废置一张叙空闲块辜表或位纹图。其迟算法是蚂与设备补无关的州。（5）跳独占设涝备的分酱配和释凑放独占设备细只有空闲鬼时，才能忘接受一个凳应用请求宾，才能被月打开；使峰用完毕，结必须释放滋、关闭，稠以备下一姓个进程使撑用。（6）交协助出插错处理一般说探来，出嘉错处理雄是设备纷驱动程西序的工煌作，因饶为大多茅数错误勾与设备掏密切相狸关。但叠是，也盖有一些岭错误不扶一定由兽输入输畜出设备岗的错误猪造成。勒如：磁丑盘块不弦能读时偷，驱动狐程序将受尝试重告读；重阶读若干奖次后，乒还不能虾排除，搁设备驱婶动程序腿就要通怖知与设盛备无关梢软件，塔给出错获误信息往报告给叙调用者云。用户空轧间的I/O软件直锹接反映样用户的绒抽象I/O需求，潜多数通线过I/O系统调用烈，由库函项数以及内经核之外运放行的程序奇实现。在C语言程序枕中，库函茂数的作用绘是把系统距调用的参桂数放到合抵适的位置翻，由其他I/O过程实楼现真正农的操作分。在多道搭程序设害计系统竟中，也预可以采舌用SPO栗OL系统实现侨对独占设勿备的用户厌层I/O软件处晶理。3.4腔.3I/O设备分配在现代多颤任务系统馆中，并不霞是每一个隐应用都能洒在其需要年的时候就低一定能申厨请到所需衣要的设备驰资源。因铸此，设备吓管理的一匠项重要内嚷容是设备仗的分配，钉即每个应笋用需要设此备服务时宝，首先要铅向设备管降理程序提丝式出资源申纷请；设备告管理程序兔则按一定筛的算法为厨这些申请鹊分配设备睬资源。如消果申请的存应用得不畜到资源，魔就被放到誓资源等待渔队列中等薯待，直到润所需的资近源被释放黄。总的来浇说，设腹备分配弯方式有还两种方跃式：静朝态方式普和动态栋方式。静态方式记是在用户啄作业开始忠之前，系列统一次性商地将该作倾业所需的巷设备、控央制器和通头道分配都文分配给它游，直到该捡作业退出湖。这种方照法不会产捆生死锁，辩但设备的箭使用效率暗低。动态分配胃是在作业证进行过程殃中动态地毯按需分配眼，及时收技回。它有悬利于提高德设备的利排用率，但草如果分配否不当，会贪出现死锁羽。具体的读分配方飞式，还搭要考虑丢设备固饭有的属日性——角设备特爷性。按农照设备稿特性，兵设备可笑以分为享独占、斥共享和摇虚拟设胀备。1.畏独占设产备的分黎配——柄虚拟设寄备技术独占设努备是每迫次只能担分配给铁一个应样用的设湾备。由清于系统警中同一繁类的独登占设备却是有限笼的，因朝而由于诉不能满件足多个资应用的张争用，消会引起持大量应民用的等躲待，成亏为系统列的“瓶庆颈”；轻另一方期面，申谢请到独膊占设备做的应用设却利用弄率极低半，设备环还往往封处于空察闲状态绘。解决户这一矛苦盾的办资法是虚烤拟设备表技术，恼或称SPO闷OL（肾Sim思ult魄ane刻ous凡Pe嘱rip扯her手al耐Ope番rat瓜ion奋On迈-Li坑ne,假脱机腾操作）盾技术。炼下面介蹲绍假脱贤机技术知的基本慎原理。（1）脱仇机、联机姥和假脱机字符设脉备与主省机（具省体地讲欲是设备城与内存次）的信喉息交换蜓有两种蒙基本方你式：脱轧机方式铲和联机痛方式。咽联机信雀息交换泻方式就献是一般圆字符设心备直接沟与内存神交换信吴息。这垮种方式迁就是前侨面介绍抽的独享们设备的届工作方瓦式，也喘具有独姨享设备各的不足耕。脱机信息絮交换方式永的字符设渐备一般要关以一个块厨设备为中臣间过渡。肥以输入为湖例，先用猎一台外围站机将字符念输入设备食上的信息鹿集中到一离台块设备扮上，然后瓜再从块设蔑备上将信看息传入主勉机。可以职设想，这帆样外围机待可以与主文机并行工姓作，不仅今提高了主均机的利用云率，也可械以使设备最为不同的善进程共享距，因为块问设备是可笨以共享的蜡。它的缺爸点是块设注备与字符精设备之间夹的装卸要漏由人工进正行，降低副了系统的纤平均运行足速度，而粥且容易出捎差错和损踪蝶坏设备。SPOO罩L技术对脱机和床联机两种皂方式取长良补短，能拳将一台独品享设备改缓造成共享写设备。但垦是，它不侨是脱机进饭行的，而饥是模拟了扛脱机工作周，实现了喜虚拟设备满功能，所则以叫做假脱机犬技术。（2）SOO摇PL系统的组乎成如前所述邻，脱机方增式需要有申一个中间冈的块设备宿的支持。捐对假脱机抱方式来说羊，要有高南速外存—牧—通常是榨磁盘的支斤持。一个氧假脱机系拾统需要在司磁盘上开验辟两个大腹的存储空屿间——输之入井和输眨出井，在飘内存中开靠辟两个缓止冲区——欺输入缓冲玩区和输出效缓冲区。外部设备袜输入数据屋时，先暂屡存在输入铜缓冲区中卵，然后收偶容到输入织井中；用巨户程序输裙出数据时踏，先暂存判在输出缓卷冲区中，驶然后堆放治进输出井溜中，供外稳部设备慢菊慢地取走敏。（3）浪共享打垂印机使用过Win停dow字s打印的读祥者已经体失会到了共勇享打印机揉了。共享父打印机就载是SPO疮OL技术应用银的典范，俭它将一台除本来只能仇独享的打劲印机改造饺成可以供刚多个用户饮共享的打跃印机。3.卸共享设纺备的分品配——骡磁盘调断度策略磁盘是典露型的共享狗设备，它茅用一些称轻为磁道的特同心圆来那存储信息烟。信息的由读写是在以磁头的径向咽移动（评用于选坚道）和侨盘片的阶旋转（虫用于选类扇区）断过程中颠进行的破。磁盘鼻的访问匠时间由央3部分母组成：·磁烧头移动岸时间—盟—磁头域从当前办位置移蚕动到需艘要位置琴的时间猛，又称踢寻道时止间；·旋转椅延迟时间浙——磁盘以从当前位截置旋转道木需要的物僵理块的时和间；·传输特时间——CPU对磁盘做的访问勒操作时走间。其中，磁别头的移动施时间要占瓣70%左捞右。因此贿，如何调质度磁头的给移动，就唱成为操作裂系统中提状高磁盘访质问速度的旦关键，而嘱磁盘调度板策略也主蜓要是指对卖磁头移动扭的调度。剩下面列举优几种磁盘碍调度策略代。（1）先年来先服务FCF堵SFCF帖S是最简尼单的一维种调度棒策略，育它根据接进程对小磁盘提家出访问踪蝶请求的惑先后次衔序，依稿次分配贤，因而崖所有应叼用都能踢有机会脚得到满烟足，不馅会出现道“吃不控上”的如现象。小它不对防任何访鸣问以特估殊待遇耗，体现乎了访问体随机性耐的特点鲁，平均虎寻道时娃间为1仿/2的行最大寻购道时间咳。在访伞问较多怨的情形蒸下，对叫设备吞茎吐量和醋响应时织间不利蛮。（2）头最短寻驻道时间级优先（SST浓F，S蛋hor扣tes狂tS醉eek丸Ti梅me晋Fir拔st）这种策略文每次选择窗请求中指老定的位置谦距当前位牙置最短的资请求予以千优先响应很，从而保附证了寻道加时间最短彻，对提高榨设备的吞枪吐量也有培好处。但岸是它不是艰对所有磁锤道都机会纱相等，一楼般分布为缎中间的磁绢道机会较口多，偏圆变心或边部欢磁道访问蓬机会较少汉。在请求灭很多的情烛形下，内池、外边缘喘处的磁道古常有“饥颈饿”现象炸。（3）还扫描SCANSCAN策略是对SST谣F的改进裙。它规升定在前糖进方向夏上选择述下一个类最短寻丢道时间半请求，迎只有到顺了边缘绸（最外咽或最内陕磁道）准才向回杰返，有坊一点像拴电梯，修所以也叶称电梯嫁策略。滥这样就场能克服SST扑F的“饥纺饿”现盗象。但汪是边缘后磁道的们被访问零率还是仇比中部遣磁道低匆。（4）循坏环扫描（CSCA丢N，Ci帮rcul西arS勇CAN）CSC荒AN是对SCA惭N的改进：山在扫描到泪边缘后，残下一步不摩是返回，菜而是移到司另一端去济，再按原园来的方向赛扫描。在贷负荷较大毒时，使用CSC落AN策略效软果较好贩。（5）N步扫描N步扫描也岂是对SCA罩N的改进，拼它的改进侍方法是在SCAN的基础上裤，将磁盘环分为若干扔长度为N的子队列若，在每个退子队列中仔按SCA渡N策略处肿理，在迷子队列减间按FCF啦S策略处拢理。于斗是，当N很大时询，接近SCAN策略；当N=1时，退化御为FCFS策略。9、静夜四神无邻，荒浸居旧业贫技。。4月-犁234月-2猴3Fri贝day泡,A炼pri斧l2敞8,回202蜓310、雨中黄枣叶树，灯蕉下白头人惨。。09:袭15:若2309:杜15:琴2309:开154/2舱8/2连023股9:听15:获23迷AM11、以我尚独沈久佩，愧君广相见频蔬。。4月-2度309:礼15:贸2309:1陪5Apr-累2328-福Apr刃-2312、故人江按海别，几铁度隔山川隐。。09:址15:固2509:1雄5:2509:1涂5Frid关ay,毁Apri课l28萄,20害2313、乍见树翻疑梦吼，相悲号各问年序。。4月-骨234月-此2309:1她5:2509:面15:作25Apri孩l28展,20哭2314、他乡垮生白发院，旧国厘见青山储。。28果四月籍202啦39:1冤5:2齐5上木午09:1浴5:254月-2伪315、比不土了得就竖不比，真得不到习的就不尾要。。。四月肿239:15尝上午4月-2猾309:棒15Apr便il狭28,佛20傅2316、行动出绿成果，工厕作出财富下。。202便3/4饮/28蜜9:季15:石2509:1飞5:2528膊Apr适il蹲202珠317、做前幅，能够蓄环视四株周；做飞时，你猎只能或贫者最好仅沿着以三脚为起少点的射涉线向前