I/O 管理概述

I/O 设备的基本概念与分类

“l/O”就是“输入/输出”（Input/Output)

I/O 设备就是可以将数据输入到计算机，或者可以接收计算机输出数据的外部设备，属于计算机中的 硬件部件。

UNIX系统将外部设备抽象为一种特殊的文件，用户可以使用 与文件操作相同的方式对外部设备进行操作。

Write操作：向外部设备写出数据

Read操作：：从外部设备读入数据

I/O 设备的分类一一按使用特性

  • 人机交互类外部设备：数据传输速度慢
  • 存储设备：数据传输速度快
  • 网络通信设备：数据传输速度介于上述二者之间

I/O 设备的分类一一按传输速率分类

  • 低速设备：鼠标、键盘等一一传输速率为每秒几个到几百字节
  • 中速设备：如激光打印机等——传输速率为每秒数千至上万个字节
  • 高速设备：如磁盘等一传输速率为每秒数千字节至千兆字节的设备

I/O 设备的分类一一按信息交换的单位分类

  • 块设备，传输速率较高，可寻址，即对它可随机地读/写任一块I/O设备按信息交换的单位分类，块设备：如磁盘等一一数据传输的基本单位是“块”。
  • 字符设备，传输速率较慢，不可寻址，在输入/输出时常采用中断驱动方式。字符设备：鼠标、键盘等，数据传输的基本单位是字符。

I/O 控制器

I/O设备的机械部件主要用来执行具体I/O操作。

如我们看得见摸得着的鼠标/键盘的按钮；显示器的LED屏；移动硬盘的磁臂、磁盘盘面。

I/O设备的电子部件通常是一块插入主板扩充槽的印刷电路板。

I/O 控制方式

IO软件层次结构

输入输出应用程序接口和驱动程序接口

阻塞/非阻塞I/O

阻塞I/O：应用程序发出I/0系统调用，进程需转为阻塞态等待。

eg：字符设备接口－－从键盘读一个字符 get

非阻塞I/O：应用程序发出I/O系统调用，系统调用可迅速返回，进程无需阻塞等待。

eg：块设备接口－一往磁盘写数据write