一、使用者層的i/o軟體
1.系統呼叫與庫函式
2.- spooling技術（假離線操作）
多道程式技術，專門利用程式模擬離線i/o的外圍機，完成裝置i/o操作。稱這種聯機情況下實現的同時外圍操作為spooling 技術。
3.spooling系統的組成
二、緩衝管理
1.緩衝管理
2.引入緩衝區的主要原因：
3.使用緩衝區的方式：
1）單緩衝
os在主存中為之分配乙個緩衝區。
cpu和外設輪流使用，一方處理完後等待對方處理。
2）雙緩衝
兩個緩衝區，cpu和外設不再針對一塊交替
輸入：資料送入第一緩衝區，裝滿後轉向第二緩衝區。
讀出：os從第一緩衝區中移出資料，送入使用者程序，再由cpu對資料進行計算。
兩個緩衝區，cpu和外設不再針對一塊交替
可能實現連續處理無需等待對方。前提是cpu和外設對一塊資料的處理速度相近。而如下圖情況cpu仍需等待慢速裝置。
4.迴圈緩衝
1）設定多塊緩衝區
用迴圈結構組織，只供兩個相關程序使用
順乙個方向放入或取出
2）迴圈緩衝的組成
多個緩衝區。
多個指標。
主要就是利用指標，操作上述不同型別緩衝區
乙個時段只能用於輸入或輸出，不能同時雙向通訊。
3）迴圈緩衝的問題：
不能同時雙向通訊
利用率不高
3）緩衝池（可雙向緩衝）
緩衝區是專用緩衝。（每個程序都要維護自己的乙個迴圈緩衝區），使用有剩餘時也不給其他程序使用，消耗大量記憶體空間。
系統將多個緩衝區形成乙個緩衝池。
池中緩衝區為系統中所有的程序共享使用（如unix系統在塊裝置管理中設定了乙個15個緩衝區組成的緩衝池）
組織形式：佇列及佇列指標
a.緩衝池的組成
對於既可輸入又可輸出的公用緩衝池，至少應含有下列三種型別的緩衝區：
空緩衝區；
裝滿輸入資料的緩衝區；
裝滿輸出資料的緩衝區；
為方便管理，將上述型別相同的緩衝區連成佇列
空緩衝區佇列（所有程序都可用）
輸入佇列（n個程序有各自的佇列）
輸出佇列（n個程序有各自的佇列）
*（佇列長度不固定，根據程序實際情況靈活變動，需要多少用多少）
b.緩衝區的工作方式
收容輸入：getbuf(emq),hin；輸入資料填入一空緩衝區；putbuf(inq,hin)
提取輸入： getbuf(inq),sin；從輸入緩衝佇列中取出一資料區的內容；putbuf(emq,sin)
收容輸出： getbuf(emq),hout；輸出資料填入一空緩衝區；putbuf(outq,hout)
提取輸出： getbuf(outq),sout；從輸出緩衝佇列中取一資料區的內容；putbuf(emq,sout)
三、磁碟儲存器的效能和排程
1.磁碟效能簡述
a.資料的組織和格式：碟片、面、磁軌、扇區
為方便處理，每條磁軌儲存容量相同，每個磁軌上的每個扇區相當於乙個盤塊。
b.磁碟型別
固定磁頭（每道一磁頭）
移動磁頭（每盤一磁頭）
c.訪問時間的計算
使每次磁頭移動時間最少。
不一定是最短平均柱面定位時間，但比fifo演算法有更好的效能。
對中間的磁軌有利，但可能會有程序處於飢餓狀態（i/o請求總不被執行）。
問題：總選擇最近的磁軌訪問，遠磁軌請求的程序會長時間得不到執行。
c.掃瞄演算法scan（磁碟電梯排程演算法）
規定磁頭移動方向：自里向外，再自外向裡移動。
後續的i/o磁軌請求，哪個在規定方向上距離最近，就先執行哪個。
問題：容易錯過與當前磁軌距離近，但方向不一致的磁軌。
d.迴圈掃瞄cscan:由里向外後，再由裡向外。
問題：「磁臂粘著」——磁頭靜止在乙個磁軌上，導致其它程序無法及時進行磁碟i/o。
e.n-step-scan
將磁碟請求佇列分成長為n 的子佇列
按fcfs選擇子佇列。佇列內又按scan演算法。
3 3 5 2 |3 3 3 2| 3 3 2 3| 3 4 4 5| 2 3 ….2 3
處理子佇列過程中產生的新i/o再依次排隊列。
n=1時，就是fcfs，n很大時就是scan。
3.對磁碟的訪問總是由缺頁引起的
（1）緩衝技術中的緩衝池在：主存中。
（2）為了實現cpu與外設的並行工作，系統引入了：中斷和通道硬體機制。
（3）引起中斷發生的事件稱為：中斷源。
（4）裝置分配中的安全性是指：裝置分配應保證不會引起程序死鎖。
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