操作系统--I/O 控制方式

随着计算机技术的发展,I/O 控制方式也在不断地进步。早期的计算机系统采用程序 I/O 方式进行控制,此方式即为“忙—等待”方式,CPU 在向控制器发出一条 I/O 指令启动输入设备输入数据时,需持续测试控制器状态,直到数据输入完成。此方法导致CPU 大部分时间消耗在等待 I/O 设备上,造成资源浪费。然而,随着中断机制的引入,I/O 方式转变为中断驱动方式,CPU 与 I/O 设备可并行操作,CPU 仅需在数据传输完成后处理一次中断,极大地提高了系统资源利用率及吞吐量。

接着,直接存储器访问(DMA)I/O 控制方式的引入进一步减少了CPU 的干预。DMA 控制器允许在主机与设备之间直接传输数据块,而无需CPU 中断,显著提高了CPU 与 I/O 设备的并行操作程度。DMA 控制器通常由三部分组成:主机与 DMA 控制器接口、DMA 控制器与块设备接口、I/O 控制逻辑。实现数据传输时,CPU 发送读命令至磁盘控制器,然后CPU 转去执行其他任务。DMA 控制器完成数据传输后,发出中断请求,CPU 处理此中断。

I/O 通道控制方式在此基础上进一步减少CPU 干预,允许实现一组数据块的读写及控制,同时实现CPU、通道和 I/O 设备的并行操作。通道通过执行通道程序来控制I/O设备,通道程序由一系列通道指令构成。通道指令包含设备地址、数据地址、操作类型等信息。一个简单的通道程序可以完成多个数据块的读写操作,提高系统资源利用率。例如,通道程序可以将不同地址的数据写成多个记录,实现CPU、通道和设备的协同工作。

电脑操作系统有几种?各有什么区别?哪种系统好
1.Windows操作系统 ⑴直观、高效的面向对象的图形用户界面,易学易用 ⑵用户界面统一、友好、漂亮 ⑶丰富的设备无关的图形操作 ⑷多任务操作环境 2.Unix操作系统 ⑴UNIX系统是一个多用户,多任务的分时操作系统 ⑵UNIX的系统结构可分为三部分:操作系统内核,系统调用,应用程序 ⑶UNIX系统大部分是由C语...

操作系统的分类有几种?
1、根据工作方式分为:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统等;2、根据架构可以分为:单内核操作系统、微内核、超微内核、以及外核等;3、根据运行的环境,可以分为:桌面操作系统,嵌入式操作系统等;4、根据指令的长度分为:8bit, 16bit, 32bit,64bit的操作系...

我国有哪些国产操作系统?
以下是一些中国的国产操作系统:1. **Kylin(麒麟)操作系统**:由中国科学院计算技术研究所开发,主要用于政府和企业领域,包括Kylin Linux和Kylin Windows版本。2. **红旗Linux(Red Flag Linux)**:由北京红旗软件有限公司开发,是一种面向企业和政府用户的Linux操作系统。3. **Deepin(深度操作系统...

什么是操作系统
操作系统是管理计算机硬件资源,控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分,负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。按应用领域划分主要有三种:桌面操作系统、服务器操作系统和嵌入式操作系...

操作系统与应用系统的区别
1、操作系统 操作系统(英语:operating system,缩写作 OS)是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序,同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面...

操作系统的五大类型是什么?
操作系统的五大类型可以根据工作方式分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。具体介绍:1、批处理操作系统 批处理是指用户将一批作业提交给操作系统后就不再干预,由操作系统控制它们自动运行。这种采用批量处理作业技术的操作系统称为批处理操作系统。批处理操作系统分...

操作系统软件有哪些
操作系统软件有:1. Windows操作系统 Windows操作系统是微软开发的,广泛应用于个人计算机。它具有图形界面,易于使用,并提供了丰富的应用程序接口,方便开发者进行软件开发。Windows系统有着强大的多媒体支持能力,可以满足用户的各种需求。2. macOS操作系统 macOS是苹果公司开发的操作系统,专为Mac计算机设计...

操作系统的作用是什么
操作系统的作用是:管理系统中的各种资源、为用户提供良好的界面、保证系统的安全性。1、管理系统中的各种资源 包括处理器管理、存储管理、设备管理以及文件管理,操作系统通过合理地分配和使用这些资源,确保计算机系统的正常运行。2、为用户提供良好的界面 操作系统通过图形用户界面(GUI)等方式,为用户提供...

操作系统和网络操作系统有什么区别?
一、主体不同 1、分布式操作系统:是建立在网络之上的软件系统。2、网络操作系统:是一种能代替操作系统的软件程序,是向网络计算机提供服务的特殊的操作系统。二、特点不同 1、分布式操作系统:具有高度的内聚性和透明性。因此,网络和分布式系统之间的区别更多的在于高层软件(特别是操作系统),而不是...

操作系统和网络操作系统有什么不同?
两者的不同,在于它们提供的服务有差异,网络操作系统(nos)偏重于将与网络活动相关的特性”加以优化,即经过网络来管理诸如共享数据文件等,软件应用褐外部设备之类的资源,而os则偏重于优化用户与系统的接口以及在其上面运行的应用。操作系统是基于BIOS之上的,用于运行应用软件的一套软件,它把硬件的功能调动...


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