I/O系统的主要任务: 完成用户提出的I/O请求; 提高I/O速率; 提高设备的利用率;为更高层的进程方便地使用这些设备提供手段;
我们之前的文章提到了操作系统的三个抽象,它们分别是进程、地址空间和文件,除此之外,操作系统还要控制所有的 I/O 设备。操作系统必须向设备发送命令,捕捉中断并处理错误。它还应该在设备和操作系统的其余部分之间提供一个简单易用的接口。操作系统如何管理 I/O 是我们接下来的重点。
I/O是计算机的输入输出,通俗一点讲是计算机数据的流动,包括CPU、内存、磁盘、网络、外设的数据流程,是针对不同主体而言的数据的输入和输出。
前面阐述了操作系统具有进程管理、内存管理、外存管理三大核心功能,但是计算机归根是为人类服务的,这就要求计算机必须提供某种机制使得人们可以向计算机发出命令或操纵计算机。也就是说计算机与人之间必须存在某种沟通的机制,这种沟通的机制就是计算机的输入输出机制。输入输出的存在才使得计算机的存在有了意义,就像一个人,如果没有输入输出,那么就不能与外部世界打交道。
本文介绍了Linux C编程的基本语法和编程规范,包括变量、数组、字符串、函数、指针等,以及标准I/O库和输入输出流,还介绍了Linux C编程中的异常处理、多线程编程、网络编程等内容。
13.1 概述 设备驱动程序:设备驱动程序为I/O子系统提供了统一设备访问接口,就像系统调用为应用程序与操作系统之间提供了统一的标准接口一样。 13.2 I/O硬件 设备与计算机系统的通信可以通过电缆甚至空气来传送信息。设备与计算机通信进过一个连接点(或端口),例如串行端口。如果一个或多个设备使用一组共同的线,那么这种连接则称为总线。总线(bus)是一组线和一组严格定义的可以描述在线上传输信息的协议。 附:CPU和控制器之间直接打交道。 设备控制器:硬件,将CPU命令转换为信号,发给具体
$ZA被实现为一系列位标志,每个位表示一条特定的信息。下表显示了可能的值、它们的含义,以及如何使用模(#)和整数除(\)运算符测试它们:
一、I/O管理概述 1.1 计算机I/O系统结构 1.2 I/O管理示意图 1.3 I/O的特点 I/O性能经常称为系统性能的瓶颈 操作系统庞大复杂的原因之一:资源多、杂,并发,均来自I/O 速度
控制的复杂性:例如,打印机仅需要一个相对简单的控制接口,而磁盘的控制接口则要复杂得多。
上一篇文章大概介绍了I/O的一些基本原理和技术,这篇我们主要介绍基于Linux系统的I/O的一些运行原理、监控方式。
Intel采用双独立总线(英语:Dual Independent Bus,DIB),使用外部的前端总线到主系统存储器,和内部的后端总线于一个或多个中央处理器、CPU缓存间。CPU 里面的内存接口,直接和系统总线通信,然后系统总线再接入一个 I/O 桥接器(I/O Bridge)。这个 I/O 桥接器,一边接入了我们的内存总线,使得我们的 CPU 和内存通信;另一边呢,又接入了一个 I/O 总线,用来连接 I/O 设备。
在设备驱动中使用异步通知可以使得对设备的访问可进行时,由驱动主动通知应用程序进行访问。因此,使用无阻塞I/O的应用程序无需轮询设备是否可访问,而阻塞访问也可以被类似“中断”的异步通知所取代。异步通知类似于硬件上的“中断”概念,比较准确的称谓是“信号驱动的异步I/O”。 1、异步通知的概念和作用 影响:阻塞–应用程序无需轮询设备是否可以访问 非阻塞–中断进行通知 即:由驱动发起,主动通知应用程序 2、linux异步通知编程 2.1 linux信号 作用:linux系统中,异步通知使用信号来实现 函数原型为:
在 CPU 看来内存好慢啊,看我跑的多快;在内存看来磁盘你好慢啊,看我比你还快点;磁盘…
从基于字符的设备或文件中读取时,$ZB和$KEY都可以用于返回READ终止字符。对于基于字符的读取,这两个特殊变量非常相似,但不完全相同。对于基于块的读写(例如磁带),请使用$ZB; $KEY不支持基于块的读取和写入操作。
翻译: 错误:[Drc 23-20]违反规则(NSTD-1)未指定I / O标准-3个逻辑端口中有3个使用I / O标准(IOSTANDARD)值’DEFAULT’,而不是用户指定的特定值。这可能会导致I / O争用或与电路板电源或连接性不兼容,从而影响性能,信号完整性,或者在极端情况下会损坏设备或与其连接的组件。若要更正此冲突,请指定所有I / O标准。除非所有逻辑端口都定义了用户指定的I / O标准值,否则此设计将无法生成位流。要允许使用未指定的I / O标准值创建位流(不推荐),请使用set_property SEVERITY {Warning} [get_drc_checks NSTD-1]。问题端口:clk,din,dout。
就像题目上说的,今天在写一个例子代码时遇到了这个问题,下面是当时驱动层和应用层的代码:
所有的 I/O 设备(例如网络、磁盘和终端)都被模型化为文件,而所有的输入和输出都被当作相应文件的读和写来执行。这种将设备优雅地映射为文件的方式,允许 Linux 内核引出一个简单、低级的应用接口,称为 Unix I/O,这使得所有的输入和输出都能以一种统一且一致的方式来执行。
今日出门不久,就发现家里的设备全部离线了,然后在国网APP上查看了一下,通过的是设备检修进行断电,然后自己家里的设备都没有手动关机,然后就出现就突然断电了,下班后回家之后电是来了,但是网络没来,于是打开 ESXI 后台看了一下,发现 RouterOS 没有启动。
为了进一步提高CPU的工作效率,又出现了直接存储器存取(Direct Memory Access,DMA)技术:
Distributed Replicated Block Device(DRBD)是一个用软件实现的、无共享的、服务器之间镜像块设备内容的存储复制解决方案。其核心功能通过Linux的内核实现,比文件系统更加靠近操作系统内核及IO栈。DRBD是由内核模块和相关脚本而构成,用以构建高可用性的集群。其实现方式是通过网络来镜像整个设备。你可以把它看作是一种网络RAID。它允许用户在远程机器上建立一个本地块设备的实时镜像。
本文介绍了Linux系统编程中的文件与I/O操作,包括文件的打开与关闭、文件读写、标准输入输出重定向、文件描述符与文件指针、以及高级文件I/O操作(如异步I/O、缓冲I/O和原子操作)等内容。
设备管理概述 计算机系统的一个重要组成部分是I/O系统,在该系统中包括用于实现信息输入、输出和存储功能的设备和相应的设备控制器,在有些大型机中,还有I/O通道或I/O处理机。 I/O设备是计算机系统中重要的资源,并且品种繁多,功能各异,因此设备管理是操作系统中最繁杂而且硬件紧密相关的部分。 设备管理的对象是I/O设备,设备控制器和I/O通道。 设备管理的基本任务是完成用户提出的I/O请求,提高I/O速度,改善I/O设备的利用率。 设备管理的功能包括缓冲区管理、设备分配、设备处理、虚拟设备以及实现设备独立性等
应用程序通过 I/O 设备管理接口获得正确的设备驱动,然后通过这个设备驱动与底层 I/O 硬件设备进行数据(或控制)交互。
git clone https://github.com/spdk/spdk.git
Linux文件操作 Linux中,一切皆文件(网络设备除外)。 硬件设备也“是”文件,通过文件来使用设备。 目录(文件夹)也是一种文件。 Linux文件的结构 📷 root:该目录为系统管理员(也称作超级管理员)的用户主目录。 bin:bin是Binary的缩写,这个目录存放着最经常使用的命令。 boot:这里存放的是启动Linux时使用的一些核心文件,包括一些连接文件和镜像文件。 deb:deb是Device(设备)的缩写,该目录下存放的是Linux的外部设备,在Linu
数控编程,车铣复合,普车加工、Mastercam、行业前沿、机械视频,生产工艺、加工中心、模具、数控等前沿资讯在这里等你哦
下面以最常用的 read() 和 write() 函数来介绍 Linux 的 I/O 处理流程。
在之前的章节中,我们详细讲解了计算机系统中一些核心组成部分,如中央处理器(CPU)、内存、硬盘等。这些组件负责处理和存储数据,使得计算机能够有效地运行。然而,除了这些核心组件,计算机系统还包含许多其他重要的部分,其中之一就是输入输出设备。它们使得计算机能够与用户进行有效的沟通和交流,提升了计算机的实用性和用户体验。因此,在学习计算机系统的过程中,深入了解输入输出设备的原理和工作方式也非常重要。
上篇文章:【i.MX6ULL】驱动开发9——Linux IO模型分析,介绍了linux中的五种I/O模型,本篇,就来使用阻塞式I/O和非用阻塞式I/O两种方式进行按键的读取实验,并对比之前使用输入捕获和中断法检测的按键程序,查看CPU的使用率是否降低。
在每次顺序文件读取之后,Caché设置$ZEOF特殊变量以指示是否已到达文件末尾。提供此特殊变量是为了与使用$ZC设备状态检查的MSM例程兼容。
1. 块设备(block devices):块设备是一个能存储固定大小块信息的设备,它支持以固定大小的块,扇区或群集读取和(可选)写入数据。每个块都有自己的物理地址。通常块的大小在 512 - 65536 之间。所有传输的信息都会以连续的块为单位。块设备的基本特征是每个块都较为对立,能够独立的进行读写。常见的块设备有 硬盘、蓝光光盘、USB 盘
C++ 标准库提供了一组丰富的输入/输出功能,我们将在后续的章节进行介绍。本章将讨论 C++ 编程中最基本和最常见的 I/O 操作。
输入输出技术(I/O技术)是指计算机系统与外部世界(包括用户和其他计算机系统)进行数据交换的方法和过程。这包括从外设接收数据(输入)和向外设发送数据(输出)。输入输出技术是计算机硬件和软件领域的一个重要部分,它使计算机能够与外部设备如键盘、鼠标、显示器、打印机、网络适配器以及存储设备等进行交互。
UNIX/Linux 的缔造者们将数据的 来源和目标 都抽象为 文件,所以在 UNIX/Linux 系统中 一切皆文件
PCI总线是一条共享总线,在一条PCI总线上可以挂接多个PCI设备。这些PCI设备通过一系列信号与PCI总线相连,这些信号由地址/数据信号、控制信号、仲裁信号、中断信号等多种信号组成。
性能分析的目标是改善用户体验、降低运行成本。性能分析的方法论可以指导你进行这些选择,告诉你从哪里开始,一步步分析,最后在哪里结束。 本文选自《BPF之巅:洞悉Linux系统和应用性能》一书,将向你介绍一个 Linux 下的 60 秒分析的检查清单,你在做日常性能分析工作时可以首先使用它~它能直接帮助你快速定位性能问题,或者至少提供进一步使用哪些 BPF 工具进行分析的线索。 60秒清单 这个清单适用于任何性能问题的分析工作,也反映了笔者在实际工作中,当登录到一台表现不佳的 Linux 系统中后,在最初 60
原文出处:http://www.cnblogs.com/jacklu/p/4646601.html
打开配套资源中的例程“电动机控制”的设备视图,组态一个并不存在的8DI模块,其字节地址为IB8。生成诊断中断组织块OB82,在其中编写将MW20加1的程序。用以太网电缆连接计算机和CPU的以太网接口,将组态信息下载到CPU,下载后切换到RUN模式,ERROR LED闪烁。
R1分配2个资源给P1,分配一个资源给P2,R1还剩0个资源 R2分配1个资源给P2,R2还剩1个资源 P1请求1个R2资源,可以请求成功 P2请求1个R1资源,不能请求成功 所以先执行P1操作,P1执行完后,释放资源,此时R1有2个资源,R2有1个资源 再执行P2操作,P2请求一个R1资源,R1还剩一个,执行后释放资源
/** * sar man手册简译, 欢迎大家补充、指正 * Author: cnscn * Time : 2006-10-17 09:10 * */ sar --- 收集、报告或保存系统活动信息 Collect, report, or save system activity information Options: -A 列出保存的当天的所有活动的文件内容, 等同于-bBcdqrRuvwWy -I SUM -n FULL -P ALL -b 报告I/O和传送速率统计。
其中物理离散量输入和输入寄存器只能有I/O系统提供的数据类型,即只能是由I/O系统改变离散量输入和输入寄存器的数值,而上位机程序不能改变的数据类型,在数据读写上表现为只读,而内部比特或者物理线圈和内部寄存器或物理输出寄存器(保持寄存器)则是上位机应用程序可以改变的数据类型,在数据读写上表现为可读可写。
# hdparm -i /dev/hda # 查看磁盘参数(仅适用于IDE设备)
CPU性能评估 vmstat命令 作用:可以对操作系统的内存信息、进程状态、CPU活动等进行监控。 语法:vmstat(选项)(参数) 选项 -a:显示活动内页; -f:显示启动后创建的进程总数; -m:显示slab信息; -n:头信息仅显示一次; -s:以表格方式显示事件计数器和内存状态; -d:报告磁盘状态; -p:显示指定的硬盘分区状态; -S:输出信息的单位。 参数 事件间隔:状态信息刷新的时间间隔; 次数:显示报告的次数。 举例 [root@study ~]# vmstat 3
看了一些文章,发现有很多不同的理解,可能是因为大家入切的角度、环境不一样。所以,我们先说明基本的IO操作及环境。
全部路径异常 (APD): • 数据存储在“存储”视图中显示为不可用。 • 存储适配器指示设备的“操作状态”为“不活动或出错”
作者:huangguisu 原文出处:http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7453390
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云