由网友((り青春好少年╮)分享简介：正在I/O节制成长的整个历程中，首要目的是为了CPU更多地来实现数据计较以及数据处置惩罚，把CPU从繁冗的I/O节制事件中解穿进去。当主机配置的外设许多时，CPU承担依然繁沉。外围模子是指外围机为焦点，处置惩罚I/O节制事件，或者是指外围机履行设备办理功效。外文名peripheral pattern界说外围机办理I/o的计较机体系领...

在I/O控制发展的整个过程中，主要目的是为了CPU更多地去完成数据计算和数据处理，把CPU从繁杂的I/O控制事务中解脱出来。当主机配置的外设很多时，CPU负担仍然繁重。外围模型是指外围机为核心，处理I/O控制事务，或是指外围机执行设备管理功能。

外文名

peripheral pattern

定义

外围机管理I/o的计算机系统

领域

计算机系统

学科

计算机

简介

一些机器，例如向量机，超级计算机，善长向量计算。解算并行度高的问题能较好地发挥机器效率；标量运算过多就会降低向量机的效率。但计算机的系统程序主要为标量运算。因而考虑用外围模型来分担这些繁琐而重复的工作。外围模型是指以外围机核心，通过它实现系统I/O控制任务，减少外部设备对主机的中断。

外围机

外围机是一个完整的计算机系统，具有独立的操作系统。采用外围机管理I/O的计算机系统，其I/O设备连接在外围机上，而非直接连接在主机系统上，由外围机的操作系统来管理。采用外围机来管理I/O的计算机系统通常是超级计算机和巨型机，这样的实际系统有很多，例如中国太湖之光，天河二号等。都是用外围机来管理I/O。

设备管理

设备管理用于管理计算机系统中所有的外围设备，而设备管理的主要任务是：完成用户进程提出的 I/O 请求；为用户进程分配其所需的 I/O 设备；提高 CPU 和 I/O 设备的利用率；提高 I/O 速度；方便用户使用 I/O 设备。

缓冲管理

CPU 运行的高速性和 I/O 低速性间的矛盾自计算机诞生时起便已存在了。而随着 CPU速度迅速提高，使得此矛盾更为突出，严重降低了 CPU 的利用率。如果在 I/O 设备和 CPU之间引入缓冲，则可有效地缓和 CPU 与 I/O 设备速度不匹配的矛盾，提高 CPU 的利用率，进而提高系统吞吐量。因此，在现代计算机系统中，都无一例外地在内存中设置了缓冲区，而且还可通过增加缓冲区容量的方法来改善系统的性能。对于不同的系统，可以采用不同的缓冲区机制。最常见的缓冲区机制有单缓冲机制、能实现双向同时传送数据的双缓冲机制，以及能供多个设备同时使用的公用缓冲池机制。上述这些缓冲区都将由 OS 中的缓冲管理机制将它们管理起来。

设备分配

设备分配的基本任务是根据用户进程的 I/O 请求、系统的现有资源情况以及按照某种设备的分配策略，为之分配其所需的设备。如果在 I/O 设备和 CPU 之间还存在着设备控制器和 I/O 通道时，还须为分配出去的设备分配相应的控制器和通道。为了实现设备分配，系统中应设置设备控制表、控制器控制表等数据结构，用于记录设备及控制器的标识符和状态。根据这些表格可以了解指定设备当前是否可用，是否忙碌，以供进行设备分配时参考。在进行设备分配时，应针对不同的设备类型而采用不同的设备分配方式。对于独占设备(临界资源)的分配，还应考虑到该设备被分配出去后系统是否安全。在设备使用完后，应立即由系统回收。

设备处理

设备处理程序又称为设备驱动程序。其基本任务是用于实现 CPU 和设备控制器之间的通信，即由 CPU 向设备控制器发出 I/O 命令，要求它完成指定的 I/O 操作；反之，由 CPU接收从控制器发来的中断请求，并给予迅速的响应和相应的处理。处理过程是：设备处理程序首先检查 I/O 请求的合法性，了解设备状态是否是空闲的，了解有关的传递参数及设置设备的工作方式。然后，便向设备控制器发出 I/O 命令，启动 I/O设备去完成指定的 I/O 操作。设备驱动程序还应能及时响应由控制器发来的中断请求，并根据该中断请求的类型，调用相应的中断处理程序进行处理。对于设置了通道的计算机系统，设备处理程序还应能根据用户的 I/O 请求，自动地构成通道程序。

外围设备

外围设备即计算机系统中除主机外的其他设备。包括输入和输出设备、外存储器、模数转换器、数模转换器、外围处理机等。是计算机与外界进行通信的工具。例如打印机、磁盘驱动器或键盘。外围设备可以分为：存储介质，它具有保存信息的物理特征。驱动装置，它用于移动存储介质。控制电路，它向存储介质发送数据或从存储介质接受数据。