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网站建设的费用明细,个人网站模板素材,wordpress 文章预览,罗岗网站建设价格0 基础概念补充特权命令#xff1a;有特殊权限的指令#xff0c;比如清内存、置时钟、分配系统资源、修改虚拟内存的段表和页表#xff0c;修改用户的访问权限。系统调用#xff1a;操作系统为应用程序提供的使用接口#xff0c;可以理解为一种可供应用程序调用的特殊函数…0 基础概念补充特权命令有特殊权限的指令比如清内存、置时钟、分配系统资源、修改虚拟内存的段表和页表修改用户的访问权限。系统调用操作系统为应用程序提供的使用接口可以理解为一种可供应用程序调用的特殊函数应用程序可以发出系统调用请求来获得操作系统的服务。中断内中断自愿中断指令中断访管指令强迫中断硬件故障断电短路啥的软件中断出bug抛异常外中断外设请求IO完成操作后的中断信号人工干预用户强制终止进程原语由若干条指令组成来完成一定功能的过程执行过程必须连续不允许被中断。可由关中断和开中断实现。处理机状态内核态CPU可以访问内存所有数据包括外围设备例如硬盘和网卡。CPU也可以将自己从一个程序切换到另一个程序。用户态只能受限于访问内存且不允许访问外围设备。占用CPU的能力被剥夺CPU资源可以被其他程序获取内核态和用户态的区别权限不同内核态权限为0用户态为3用户态-内核态的方法系统调用进程调用exit、fork文件系统访问chmod、chown设备调用read、write信息读取读取设备信息通信mmap、pipe中断1 操作系统概述1.1 操作系统概念1.1.1 操作系统定义控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源合理地组织调度计算机的工作和资源分配提供给用户和其他软件方便的接口和环境计算机系统最基本的系统软件操作系统是架在用户和底层硬件的桥梁1.1.2 生活中常见的操作系统WindowsMacOSLinuxAndroid1.1.3 操作系统的功能处理器用于分配和控制处理器存储器负责内存的分配与回收IO设备负责IO设备的分配与操纵文件管理负责文件的存取、共享和保护1.1.4 操作系统的特征并发和共享是多用户多任务OS的两个最基本特征二者互为存在条件并发并行两个或多个事件在同一个时刻发生并发两个或多个事件在同一事件间隔内发生共享又叫资源复用指系统种的资源可供内存种多个并发执行的进程共同使用限定了进程的时间得在内存期间地点在内存互斥共享方式当资源被一个进程A占用时其他想用资源的进程B只能等待直到A使用完成后B才能占用该资源。这种资源叫做临界资源或独占资源。例如打印机同时共享方式允许一段时间内多个进程“同时”对他们进行访问。对于单处理机宏观上时同时微观上是交替访问。例如磁盘虚拟通过某种技术将一个物理实体变为若干个逻辑的对应物。物理实体是真实存在的而逻辑对应物是用户感受到的时分复用技术主要目的是提高处理机效率。利用某设备为一用户服务的空闲时间又转去为其他用户服务使设备得到充分的利用。说白了就说交替执行空分复用技术主要目的是提高内存效率。利用存储器的空闲空间分区存放和运行其他的多道程序以此提高内存的利用率。异步在单处理机环境下进程执行不是一贯到底的而是走走停停以不可预知的速度详情推进1.1.5 操作系统的发展节点和分类手工操作阶段单道批处理阶段多道批处理阶段分时操作系统实时操作系统1.2 操作系统的结构设计1.2.1 传统操作系统结构无结构操作系统只考虑功能的实现和获取高的效率缺乏收尾一致的设计思想。总结一句程序能跑就行模块化结构OS基于分解和模块化的原则来控制大小软件的复杂度。追求高内聚、低耦合。优点提高OS设计的正确性、可理解性和可维护性增强OS 的可适应性加速OS的开发过程缺点在OS设计式对各个模块间的接口规定很难满足在模块设计完成后对接口的实际需求各个模块的设计齐头并进无法虚招一个可靠的决定顺序造成决定的无序性。分层式结构OS将离散的分布式模块再次加强为分层模块化。自底向上分层原则每一步设计都建立在可靠的基础上。优点保证系统的正确性易扩展和易维护缺点系统效率低分层是单项依赖的每层之间都会建立通信机制1.2.2 客户/服务器模式组成客户机、服务器、网络系统步骤客户发送请求消息、服务器接收消息、服务器回送消息、客户机接收消息优点数据的分布处理和存储、便于集中管理、灵活性和可扩展性、易于改变应用软件1.2.3 面向对象的程序设计基于抽象和隐蔽的原则将各个实体如进程、线程、文件、消息、存储器抽象成类优点通过重用提高产品质量和生产效率系统具有更好的修改性和拓展性易于保证系统的正确性和可靠性1.2.4 微内核OS结构将操作系统分为两大部分微内核、多个服务器特征足够小的内核能实现OS核心功能的部分基于客户/服务模式应用机制与策略分离原理采用面向对象技术功能进程线程管理低级存储器管理中断和陷入处理优点提高系统的可扩展性增强了系统的可靠性可移植性强提供了对分布式系统的支持融入了面向对象技术缺点效率低。由于客户和服务器、服务器和服务器之间通信都需要通过微内核导致用户态与内核态切换频繁。2 进程管理2.1 操作系统对进程的管理进程的调度在多个等待使用处理器的进程中按照一定的策略选择合适的进程使之拥有处理器的使用权而进入运行进程的同步对系统中的多个进程在对共享资源的使用出现竞争时进行控制和协调进程的控制进程的创建和撤销以及进程状态的转换进程的安全解决或避免死锁问题2.2 进程与线程进程这是对正在进行中的程序的一个抽象是系统分配资源的基本单位线程是程序真正执行部分的抽象每个进程都有PCB来维护进程的基本信息和运行状态2.3 处理机调度由于资源有限所有从就绪队列中按照一定的算法选择一个进程将处理机分配给他运行以实现进程的并发执行2.4 调度的三个层次高级调度按照某种规则从后备队列中选择合适的作业调入内存并为其创建进程中级调度按照某种规则从挂起队列中选择合适的进程调回内存低级调度按照某种规则从就绪队列中选择一个进程为其分配处理机2.5 方式非抢占式只允许进程主动放弃处理机在运行过程中即使由更紧急的任务到达当前进程依旧会继续使用处理机直到进程终止或主动要求进入阻塞。抢占式当一个进程在处理机上执行时如果有一个更紧急或更重要的需要使用处理机就立刻暂停正在执行的进程把处理机分配给更重要更紧急的进程2.6 调度准则系统吞吐量总共完成作业数/总共花费的时间CPU利用率CPU有效工作时间/(CPU有效工作时间CPU空闲等待时间)平均周转时间各个作业周转时间/作业数带权平均周转时间作业周转时间/作业实际运行时间 (作业完成时间-作业提交时间)/作业实际运行时间响应时间从用户提交请求到首次产生响应所用的时间等待时间进程或作业等待被服务的时间和周转时间某一作业提交系统的时间到该作业完成的这段时间间隔。作业完成时间-作业提交时间2.7 调度算法2.7.1 先来先服务FCFS按照先来后到的顺序调度资源算法简单但效率低2.7.2 短作业优先SJF优先处理短作业服务时间短的平均等待时间、平均周转时间最少但会导致饥饿现象2.7.3 优先级调度算法PSA优先级高的任务先执行2.7.4 高响应比优先调度算法HRRN每次调度时先计算各个作业或进程的响应比选择响应比最高的响应比(等待时间运行时间)/运行时间2.7.5 多级反馈队列调度算法MFQ调度器每次都从优先级别高的就绪队列中选择就绪队列当高优先级的队列中找不到就绪进程时才到低优先级别的就绪队列中选取。优点兼顾长短作业缺点可能会导致饥饿现象2.7.6 时间片轮转调度算法RR按照各个进程到达就绪队列的顺序轮流给每个进程一个时间片。若进程在一个时间片内没有执行完则剥夺处理机将进程重新放入就绪队列队尾。是抢占式的调度算法优点公平、响应快缺点高频的进程切换开销大2.8 进程状态与转换2.9 进程同步同步多个进程因合作产生直接的制约关系使得进程有一定的先后执行关系互斥多个进程在同一时刻只有一个进程能进入临界区信号量是一个整型变量它有两个原子操作P操作信号了–和V操作信号量通常在执行这些操作的时候屏蔽中断如果信号量的取值只能为0或1那么就成为互斥量0表示临界区加锁1表示临界区解锁2.10 设计临界区访问机制的四个原则忙则等待当临界区忙时其他进程必须在临界区外等待互斥空闲让进当无进程处理临界区时任何有权进程可以进入临界区压榨CPU有限等待进程进入临界区的请求应在有限时间内得到满足避免饥饿让权等待等待进程放弃CPU。当前进程不能进入自己的临界区时应立即放弃CPU避免忙等2.11 临界资源和临界区临界资源进程间采用互斥共享方式的资源临界区进程中访问临界资源的代码片段2.12 PV操作P操作S–if(S0) 程序继续执行else 将进程阻塞并放入阻塞队列V操作Sif(S0) 程序继续执行else 从阻塞队列中唤醒一个进程放入就绪队列等待进程的调度2.13 生产者消费者问题两个或多个线程共享同一个缓冲区其中一个或多个线程作为生产者会不断向缓冲区添加数据另一个或多个线程作为消费者从缓冲区取走数据semaphore mutex1;//临界区资源 semaphore emptyn;//空闲缓冲区 semaphore full0;//缓冲区 project producer() {while(1) {P(empty);//是否还有空闲缓冲区如果有继续执行P(mutex);//是否有临界资源如果有继续执行将数据放入缓冲区V(mutex);//归还临界区资源V(full);//缓冲区内容} } project comsumer() {while(1) {P(full);//缓冲区是否空了如果没空继续执行P(mutex);//是否有临界资源有则继续执行将数据从缓冲区取走V(mutex);//归还临界资源V(empty);//空闲缓冲区} }2.14 管程每个要访问临界资源的进程都必须自备同步的PV操作大量分散的同步操作会给系统管理带来麻烦而且容易因为同步操作不当导致系统死锁于是变产生了进程同步工具管程管程的组成局部于观察的共享变量说明对该数据结构进行操作的一组过程对局部观察的数据设置初始值的语句此外还需为管程赋予一个名字2.15 死锁在并发环境下各个进程因竞争资源造成的一种互相等待对方手里的资源导致进程都阻塞都无法向前推进的现象2.16 死锁的必要条件互斥条件只有对必须互斥使用的资源的争抢才会导致死锁不剥夺条件进程获得的资源不会被抢夺只能主动释放请求和保持条件进程以及保持了至少一个资源但又提出了新的资源请求而该资源又被其他进程占有此时请求进程被阻塞但又对自己的资源保持不放循环等待条件存在一种进程资源的循环等待链链中的每一个进程已获得的资源同时被下一个进程所请求2.17 预防死锁 破坏互斥条件几乎不太能实现破坏不剥离条件当提出的新资源不能得到满足时立刻放弃所有已有资源。实现复杂且代价大。破坏请求和保持条件在进程运行前为其准备好全部资源并且一旦运行资源全部被其占用无论是否用到破坏循环等待条件采用顺序资源分配法2.18 避免死锁银行家算法核心思想当进程提出资源申请时先判断此次分配是否会导致系统进入不安全状态。如果会则不答应本次请求放入阻塞队列。根据可用资源与已分配求出剩余资源剩余资源可用资源-已分配资源根据最大需求资源与已分配资源求出还需资源还需资源最大资源-已分配资源根据剩余资源和还需资源求出安全序列need剩余资源2.19 死锁的检测死锁定理2.20 死锁的解除资源剥夺法挂起死锁进程并释放其占用的资源。要注意避免挂起的进程长时间得不到资源饿死的情况。撤销进程法强制撤销部分甚至全部死锁进程的资源。优点是简单但开销大进程回退法让一个或多个死锁进程回退到足以避免死锁的地步。要求系统记录进程的历史信息3 内存管理3.1 内存管理计算机不可能将所有用户进程和系统所需要的全部程序和数据放入主存因此操作系统必须对内存空间进行合理的划分和有限的动态分配说白了内存管理就是操作系统对内存的划分和动态分配3.2 内存管理功能内存空间的分配与回收由操作系统完成主存储器空间的分配与管理地址转换将逻辑地址转化为相应的物理地址内存空间的扩容通过虚拟的技术从逻辑上扩充主存存储保护保证各道作业在各自的存储空间运行3.3 程序的装入和链接编译由编译程序对用户源程序进行编译形成若干个目标模块链接由链接程序将编译后形成的一组目标模块以及他们所需要的库函数链接在一起形成一个完整的装入模块生成逻辑地址装入由装入程序将装入模块装入内存逻辑地址-物理地址3.3.1 链接方式静态链接程序运行前先将各目标模块及他们所需的库函数链接成一个完整的装配模块饿汉式装入时动态链接将目标模块装入内存时若用到了外部模块那么装入程序去寻找相应的外部模块链接形成一个完整的装入模块再装入内存懒汉式运行时动态链接与上面装入时动态链接相似只不过懒加载的过程发送在程序运行时当执行过程中发现一个调用模块尚未装入内存时OS立刻去找到该模块并将其链接和装入内存懒汉式3.3.2 装入方式绝对装入方式当OS较小且只运行单道程序时编译后是可以直接生成物理地址的可重定位装入方式说白了就是找到一片连续的地址然后物理地址逻辑地址偏移量动态运行时装入方式将程序分为多段当运行到这部分时再将其装入内存同时每个模块需要设置一个重定位寄存器存放偏移量这样模块与模块间就可不联系。当一个进程需要经常被换入换出内存时就必须采用这种方式否则开销太大。3.4 覆盖和交换覆盖将程序分为多个段常用的段常驻内存不常用的段在需要时调入内存。打破了一个进程必须将全部信息装入内存才能运行的限制解决了程序运行内存超出物理内存的问题交换内存空间紧张时系统将内存中的某些进程暂时换出外存把外存中某些已具备运行调教的进程换入内存。3.5 连续分配管理方式连续分配方式是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。内部碎片分配某进程的内存区域中有些部分没用上外部碎片内存中某些空闲分配由于太小没法利用3.5.1 单一连续分配无外部碎片有内部碎片内存被分为系统区和用户区。系统区用于存放操作系统相关数据用户区用于存放用户进程相关数据。内存中只能由一道用户程序用户程序独占整个用户区3.5.2 固定分区分配无外部碎片有内部碎片相较于单一连续分配它将用户内存空间划分为若干固定大小的分区每个分区装一个作业3.5.3 动态分区分配无内部碎片有外部碎片不预先分区而是程序装入内存时根据进程大小动态的创建分区并使分区的大小正好适合进程需要3.5.4 动态策略分配算法首次适应算法每次都从低地址开始查找选择第一个能满足大小的空闲分区优点综合性能最好开销最小回收分区后一般不需要对空闲分区队列排序最佳适应算法优先使用最小的空闲分区。将空闲分区按照容量递增链接每次寻找大小能满足的第一个空闲分区。优点会有更多大的分区保留效率更能满足大的进程需求缺点开销大尝试很多小碎片最坏适应算法为了防止留下太多碎片每次都优先使用最大的空闲分区可以将空闲分区按照容量递减优点减少碎片缺点大进程可能无法分配邻近适应算法将空闲分区按递增顺序排成一个循环链表每次都从上次结束的位置开始查找优点不要每次都从低地址的小分区开始检索3.6 非连续分配管理方式将一个进程分散的装入到许多不相邻的分区中便可充分的利用内存3.6.1 分页存储管理方式将逻辑地址分页将物理地址分块。页面大小是由物理块大小决定的物理块大小由硬件决定一个进程对应一张页表进程的每一页对应一个页表项每个页表项有页号和块号组成页表记录进程页面和时间存放的内存块之间的对应关系每个页表项的长度式相同的页号是隐含的3.6.2 基本地址变换机构根据逻辑地址计算出也好、页内偏移量判断也好是否越界查询页表找到页号对于的页表项确定页面存放的内存块号用内存块号和页内偏移量得到物理地址访问目标内存单元3.6.3 分段存储管理方式进程的地址空间按照程序自身的逻辑关系划分为若干段每段都有一个段名每段从0开始编址每个段对应一个段表项其中记录了该段在内存中起始位置基址和段长度3.6.4 段页式管理方式先分段再分页3.7 虚拟内存3.7.1 局部性原理程序在执行是将呈现出局部性规律在短时间内程序只局限于某个部分相应的内存也只局限于某个部分时间局部性如果执行了程序中的某条指令那么不久后这条指令很有可能再次执行例如循环空间局部性一旦程序访问了某个存储单元不久后其附近的存储单元也被访问例如程序的顺序执行、操作数组3.7.2 虚拟内存概念基于局部性原理在程序装入时可以将程序中很快会用到的部分装入内存暂时不用的部分留到外存就开始执行程序在程序执行过程中当所访问的信息不在内存时由操作系统负责将所需的信息从外存调入内存没然后继续执行程序。若内存空间不够由操作系统负责将内存中暂时用不到的数据放到外存。3.7.3 虚拟内存的实现虚拟内存技术建立在离散分配的内存管理的基础上。请求分页存储管理在分页系统的基础上增加了请求调页功能和页面置换功能。请求分段存储管理在分段系统的基础上增加了请求调段功能和分段置换功能请求段页式存储管理在段页式系统的基础上增加了请求调页功能和页面置换功能。3.7.4 缺页中断在分页请求系统中每当要访问的页面不存在内存中时便产生一个缺页中断请求操作系统将所缺的页调入内存。此时应该将缺页进程阻塞调页时唤醒若内存中有空闲块则分配一个快将要调入的页装入该块若此时内存中没有空闲块则要淘汰某页若被淘汰的某页在内存期间修改过则要将其重写回外存。3.8 快表放在高速缓存的部分页表。有了快表只需要访问一次cache和一次主存。3.9 地址转换流程按照逻辑地址中的页号查快表若该页已存在快表中则有页架号和单元号形成绝对地址若不存在则在查主存储器页表于单元号形成绝对地址涛哥你是将页登记到快表中当快表填满时且还需要添加新页时则需要按照一定的替换策略3.10 页面置换算法3.10.1 最佳置换算法OPT淘汰最长时间内不再被访问的页面。此算法是理想化的无法实现。展望未来从左往右第一次出现的地方最远的那个被替换3.10.2 先进先出页面置换算法FIFO淘汰最先进来的页面面对当下出现次数最多待的最久的出去3.10.3 最近最久未使用置换算法LRU淘汰最近且最长时间未被访问的页面。回顾过去从右往左看第一次出现的地方最远的那个被替换3.10.4 近期最少使用算法LFU淘汰最近最少访问的页面。其实就说LRU的改版3.11 页面抖动概念刚换出去的页面马上又换进来刚换进来的又换出去。原因物理块大小不足内存驻留的进程太多3.12 页面置换策略3.12.1 固定分配局部置换系统为每个进程分配一定数量的内存块在整个运行期都不改变。若进程在运行过程中发生了缺页则只能在本进程的内存页面中选一个进程调出再调回需要的页面缺点不好确定一个进程到底应该分配多大的时间内存才合理。3.12.2 可变分配全局置换系统为每个进程分配一定数量的内存块。缺页时进程可以调用别人的内存块。缺点导致缺页率上升3.12.3 可变分配局部置换刚开始时为每个进程分配一定数量的物理块。当进程缺页时只允许从当前进程的物理块中选一个换出内存。如果频繁缺页则会给其添加一些物理块直到缺页率趋于适中。想反如果缺页率低则减少其分配的物理块。可变分配全局置换只要发生缺页就会分配新的物理块可变分配局部置换根据缺页率动态添加或减少物理块。4 文件管理文件存储再某种介质上并具有文件名的一组有序信息的集合文件系统操作系统中负责操纵和管理文件的一套设施它实现文件的共享和保护方便用户使用提尕文件的存取效率文件控制块FCB用于描述和控制文件的数据结构4.1 文件的逻辑结构和存取方法无结构的流式文件如文档有结构的记录式文件如数据库的表用户通过对文件的存取来完成对文件的修改、追加和搜索等操作常用的存取方式有顺序存取、随机存取、按键存取4.2 文件存储4.2.1 连续分配——顺序文件把文件存储到磁盘采用连续的物理盘块来存储文件类似数组4.2.2 链接分配——链接文件使用链接指针的方式将理算的盘块链接成一个队列。类似链表4.2.3 索引分配——索引文件为每个文件建立了一张索引表类似于数组模拟链表的方式4.3 目录结构4.3.1 单级目录结构单级目录结构简单能实现基本功能按名存取但速度慢不允许重名不便于文件共享。只适用于单用户环境4.3.2 多级目录结构结构类似于树叶子节点是文件其余节点为目录4.3.3 目录查询技术首先利用用户提供的文件名对文件目录查询找出该文件的FCB。然后根据找到的FCB中记录的文件物理地址并根据文件物理地址组织方式找到盘块号进而换算出文件的物理位置柱面号、磁头号、扇区号最后启动磁盘驱动程序将文件读入内存4.3.4 文件共享目录共享不太的用户使用不同的文件名来使用同一文件4.4 文件操作常见系统调用创建文件create打开文件open读写文件read/write关闭文件close删除文件delete4.5 文件存储空间的管理4.5.1 磁盘组织磁盘是常用的存储设备容量大存取速度快随机存取等优点每个磁盘都是由盘片、磁道和扇区组成的4.5.2 磁盘空闲块管理空闲表法位所有空闲区建立一张空闲表属于连续分配方法位示图法磁盘的所有盘块是否空闲采用二进制01表示空闲块链接法将所有空闲盘区使用链表链接到一起形成一个队列4.6 磁盘调度算法4.6.1 先来先服务算法按照进程访问的顺序先来后到4.6.2 最短寻找时间优先算法优先处理离当前磁头最近的磁道可能会导致饥饿4.6.3 扫描算法电梯算法只有磁头移动到最外侧磁道的时候才能往内移动移动到最内测磁道的时候才能往外移动像电梯一样先向磁道大的方向走走到头了再往会走4.6.4 LOOK调度算法如果磁头移动方向上没有别的请求了立刻到最小的磁道5 IO管理IO设备将数据输入/输出的计算机外部设备5.1 分类5.2 I/O设备的组成机械部件电子部件I/O控制器(设备控制器)5.3 I/O控制方式5.3.1 程序查询方式CPU不断查询IO控制器中的 状态寄存器 在等待IO完成的过程中CPU需要不断轮询检查过程以读操作为例CPU向设备控制器发出读指令设备启动修改状态寄存器的值为1表示从设备读入数据轮询检查控制寄存器的状态若状态位为1说明设备还没有准备好要输入的数据于是CPU会不断轮询输入设备准备好数据后将数据传给设备控制器并报告自身状态控制器将输入的数据放到数据寄存器中并将状态位改为0CPU发现设备已就绪即可将数据寄存器中的内容读入CPU寄存器中再把寄存器中的内容放入内存优点实现简单缺点CPU和IO设备只能串行工作长期处于忙等状态CPU利用率低5.3.2 中断方式在CPU发出读/写命令后可将等待I/O的进程阻塞先切换到别的进程执行。当I/O完成后设备控制器向CPU发出一个中断信号CPU检测到中断信号保存当前进程的运行环境转去执行中断处理程序处理该中断。处理中断的过程CPU从I/O控制器读一个字的数据传送到CPU寄存器再写入主存。中断处理完成后CPU恢复等待I/O的进程的运行环境继续执行优点CPU与I/O设备可并行工作缺点每个字在I/O设备与内存之间的传输都需要经过CPU。频繁的中断处理会消耗较多的CPU时间5.3.3 DMA方式直接存储器存取用于块设备的I/O控制DMA过程CPU接收到I/O设备的DMA请求时会给I/O控制器发出一条命令启动DMA控制器然后继续做其它工作DMA控制器直接与存储器交互传送整个数据块到DR。当数据传送完成后DMA控制器发送一个中断信号给CPU将DR中的数据转存到MAR指出的内存空间或者与中断方式对比中断驱动方式在每个数据需要传输时中断CPU。DMA方式则是在要求传送的一批数据全部传送结束才中断CPU中断驱动方式的数据传送是在中断处理时由CPU控制完成DMA控制方式则是在DMA控制器的控制下完成不适用于离散的数据块若要读/写多个离散存储的数据块或将数据分别写到不同的内存区域CPU需要发出多条I/O指令需要多次中断处理才能完成5.3.4 通道控制方式通道指专门负责输入输出的处理机通道控制方式过程CPU向通道发出I/O指令指明通道程序在内存中的位置并指明要操作那个I/O设备之后切换到其他进程通道执行内存中的通道程序指明了要读入/写出多少数据读/写的数据应放在内存的什么位置等信息通道执行完规定的任务后向CPU发出中断信号之后CPU对中断处理特点通道会根据CPU的指示执行相应的通道程序只有完成一组数据块的读/写后才需要发出中断信号请求CPU干预每次读/写以一组数据块优点CPU、通道、I/O设备可并行工作资源利用率很高5.4 I/O系统层次结构5.5 SPOOLing技术将一台物理设备逻辑上虚拟成多台设备可将独占式设备改造成共享设备5.5.1 脱机技术批处理阶段引入了 脱机输入/输出技术缓解了CPU与I/O设备的速度矛盾即使CPU在忙碌也可以提前将数据输入到磁带(辅存)中之后主机可以从相对快速的辅存上读入数据缓解了速度矛盾5.5.2 假脱机技术用软件的方式模拟脱机技术从磁盘I/O的速度远比向I/O外设的速度快井在磁盘上开辟两个存储区域用于I/O设备数据的输入与输出输入井模拟脱机输入时的 辅存 用于收容I/O设备输入的数据输出井模拟脱机输出时的 辅存 用于收容用户进程输出的数据