1. I/O -apparaten en stuurprogramma's:

* I/O -apparaten: Dit zijn de fysieke componenten waarmee de computer kan communiceren met de buitenwereld, zoals toetsenborden, muizen, displays, harde schijven, netwerkkaarten, enz.

* I/O -stuurprogramma's: Dit zijn softwareprogramma's die de nodige instructies bieden voor het besturingssysteem om te communiceren met specifieke I/O -apparaten.

2. I/O -management:

* I/O Subsysteem: Dit is het deel van het besturingssysteem dat alle I/O -bewerkingen beheert. Het is verantwoordelijk voor taken zoals:

* Handeling van apparaatverzoeken van applicaties.

* I/O -bronnen toewijzen (zoals geheugenbuffers).

* I/O -bewerkingen plannen.

* Monitoring I/O -prestaties.

* Interrupt handlers: Dit zijn speciale routines die omgaan met onderbrekingen die worden gegenereerd door I/O -apparaten. Onderbroken signalen dat een apparaat aandacht nodig heeft, zoals gegevens die klaar zijn voor overdracht of een fout die zich voordoet.

3. I/O -technieken:

* directe geheugentoegang (DMA): Een techniek waarbij I/O -apparaten rechtstreeks toegang hebben tot geheugen zonder de CPU te betrekken. Dit verhoogt de efficiëntie door de overhead van de CPU in I/O -bewerkingen te verminderen.

* buffering: I/O -gegevens worden tijdelijk opgeslagen in geheugenbuffers voordat ze worden verwerkt door de CPU of naar een I/O -apparaat worden verzonden. Dit helpt bij het synchroniseren van gegevensoverdrachtssnelheden tussen verschillende componenten.

* Caching: Vaak toegankelijke I/O-gegevens worden opgeslagen in een high-speed cache-geheugen, waardoor de prestaties verder worden verbeterd door de noodzaak om toegang te krijgen tot langzamere opslagapparaten te verminderen.

4. I/O -planning:

* EERSTE KOME, EERSTE SERVED (FCFS): I/O -aanvragen worden verwerkt in de volgorde waarin ze aankomen. Eenvoudig maar kan leiden tot inefficiënt gebruik van apparaten als een lange aanvraag kortere blokkeert.

* Kortste zoektijd eerst (SSTF): Prioriteert aanvragen die de minste hoeveelheid zoektijd op een harde schijf vereisen, de efficiëntie verbeteren, maar kan leiden tot uithongering voor verzoeken ver van de huidige hoofdpositie.

* Scan: De I/O -kop beweegt in één richting, onderweg verzoeken onderweg en keert vervolgens de richting om. Dit helpt om de tijd te minimaliseren die besteedt aan het verplaatsen van het hoofd over de schijf.

Hoe deze concepten zich verhouden tot "verkeerscontrole":

* Het besturingssysteem werkt als een verkeerscontroller, die de gegevensstroom tussen de CPU, het geheugen en de verschillende I/O -apparaten beheert.

* Het geeft prioriteit aan aanvragen, verwerkt interrupts en optimaliseert gegevensoverdracht om een ​​efficiënte en soepele werking te garanderen.

Voorbeeld:

Stel je een computer voor met een harde schijf, een netwerkkaart en een printer. Wanneer u een bestand op uw computer opent, zal het besturingssysteem:

1. Start een verzoek aan het driver van de harde schijf om de bestandsgegevens te lezen.

2. De bestuurder zal het verzoek afhandelen en een geheugenbuffer toewijzen.

3. Gegevens worden overgedragen van de harde schijf naar de buffer, mogelijk met behulp van DMA.

4. Het besturingssysteem kan vervolgens een afdruktaak plannen en de bestandsgegevens naar het printerstuurprogramma verzenden.

5. Het printerstuurprogramma behandelt het verzoek en verzendt de gegevens naar de printer.

Dit is een vereenvoudigde illustratie, maar het benadrukt hoe het besturingssysteem het I/O -verkeer tussen verschillende apparaten en toepassingen beheert.

Het is belangrijk om te onthouden dat "input/output verkeerscontroller" geen formele term in besturingssystemen is. Het is een manier om te begrijpen hoe de verschillende componenten samenwerken om I/O -bewerkingen efficiënt af te handelen.