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法律研究作業系統中的核心 I/O 子系統
核心 I/O 子系統是現代作業系統的一個基本組成部分。它負責管理計算機上的所有輸入/輸出 (I/O) 操作。I/O 子系統提供各種服務，使 I/O 操作能夠得到高效且安全的管理。
核心中的 I/O 請求排程
I/O 子系統提供的關鍵服務之一是 I/O 請求的排程。排程涉及確定執行 I/O 請求的最佳順序，以提高系統性能，公平地共享裝置訪問許可權，並減少 I/O 操作完成的平均等待時間、響應時間和週轉時間。作業系統開發者透過為每個裝置維護一個請求等待佇列來實現排程，而 I/O 排程程式則重新排列順序以提高系統的效率。
緩衝
I/O 子系統提供的另一個重要服務是緩衝。緩衝用於應對速度不匹配，提供不同資料傳輸大小的適配，併為應用程式 I/O 支援複製語義。緩衝區是一個記憶體區域，用於儲存在兩個裝置之間或裝置與應用程式之間傳輸的資料。
快取
快取是 I/O 子系統提供的另一項服務。它是一個快速記憶體區域，儲存資料的副本，使其訪問快取副本比訪問原始檔案更容易。緩衝區和快取的主要區別在於，緩衝區可能只儲存資料項的現有副本，而快取則儲存駐留在其他地方的項的更快儲存的副本。
假離線和裝置預留
假離線和裝置預留也是 I/O 子系統提供的重要的服務。它們用於將裝置（例如無法接受交錯資料流的印表機）的輸出儲存在稱為假離線檔案的緩衝區中。所有應用程式的輸出都儲存在一個單獨的磁碟檔案中，防止所有輸出繼續傳送到印表機。當應用程式完成列印時，假離線系統將相應的假離線檔案排隊以輸出到印表機。
錯誤處理
錯誤處理是 I/O 子系統的另一項關鍵功能，它可以防止多種硬體和應用程式錯誤。使用受保護記憶體的作業系統可以防止輕微的機械故障導致系統完全崩潰。裝置和 I/O 傳輸可能會暫時或永久性地失敗，但作業系統可以透過不同的方式處理此類故障。
I/O 保護
最後，I/O 保護可確保使用者程序無法發出非法的 I/O 指令來破壞系統的正常功能。I/O 子系統透過將所有 I/O 指令定義為特權指令來實現各種機制以防止此類破壞。使用者無法直接發出 I/O 指令，從而防止非法的 I/O 訪問。
結論
作業系統中的核心 I/O 子系統在高效且安全地管理 I/O 操作方面發揮著重要作用。在本文中，我們發現它提供了各種服務，例如排程、緩衝、快取、假離線、裝置預留、錯誤處理和 I/O 保護。這確保了資源的最佳利用並保護系統免受錯誤程序和惡意使用者的侵害。此外，I/O 子系統是作業系統核心元件之一。其高效執行對於系統的平穩執行至關重要。
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