为什么要在设备管理中引入缓冲技术操作系统如何实现缓冲技术。
在操作系统中,引入缓冲的主要原因,可归纳为以下几点:
(1) 改变CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。例如一个程序,它时而进行长时间的计算而没有输出,时而又阵发性把输出送到打印机。由于打印机的速度跟不上CPU,而使得CPU长时间的等待。如果设置了缓冲区,程序输出的数据先送到缓冲区暂存,然后由打印机慢慢的输出。这时,CPU不必等待,可以继续执行程序。实现了CPU与I/O设备之间的并行工作。事实上,凡在数据的到达速率与其离去速率不同的地方,都可设置缓冲,以缓和它们之间速度不匹配的矛盾。众所周知,通常的程序都是时而计算,时而输出的。
( 2 ) 可以减少对CPU的中断频率,放宽对中断响应的时间限制。如果I/O操作每传送一个字节产生一次中断,那么设置了n个字节的缓冲区之后,则可以等到缓冲区满才产生中断,这样中断次数就减少到11n,而且中断响应的时间也相应的放宽。
( 3 ) 提高CPU和I/O设备之间的并行性。缓冲的引入可显著提高CPU和设备的并行操作速度,提高系统的吞吐量和设备的利用率。
根据I/O控制方式,缓冲的实现方法有两种:
(1) 采用专门硬件缓冲器。
( 2 ) 在内存划出一个具有n个单元的缓冲区,以便存放输夕口输出的数据。内存缓冲区又称为软件缓冲区。