筆記】Operating System Security Models_作業系統_期末整理

期末了，順手紀錄一下學習重點。

與電腦系統進行 I/O 的外接式的裝置，可分成三類:

1. 人類可讀:
   印表機、終端機、視訊顯示器、滑鼠、鍵盤。
2. 機器可讀:
   磁碟機、USB 金鑰、感測器、控制器和執行器。
3. 通訊:
   遠端設備通訊。數位線路驅動程式和網路卡、WIFI。

以上三類在"資料速率"、”應用”、”操作的複雜度”、”傳輸單位”、”資料表示”、”錯誤狀況” 都有明顯的不同。

I/O 有三種運作模式:

1. Programmed I/O 程式輸入/輸出：
   處理器(CPU)代表程序向I/O 模組發出I/O 指令； 然後，該進程將忙於等待操作完成，然後再繼續。
2. Interrupt-driven I/O 中斷驅動I/O：
   處理器代表處理程序發出I/O 指令。 那麼就有兩種可能：
    — 如果進程的 I/O 指令是非阻塞的，則處理器繼續執行發出 I/O 命令的進程中的指令。
    — 如果I/O指令是阻塞的，那麼處理器執行的下一條指令來自作業系統，這將使當前程序處於阻塞狀態並調度另一個程序。
3. Direct memory access 直接記憶體存取（DMA）：
   DMA 模組控制主記憶體和I/O 模組之間的資料交換。 處理器向 DMA 模組發送傳輸資料塊的請求，並且僅在傳輸整個資料塊後才會中斷。(資料量很大的時候)

I/O subsystem 種類:

1. I/O scheduling:
   藉由 ordering the jobs in I/O queue to improve 系統的 performance
2. Buffering:
   在進行 I/O devices 之間的傳輸時，把資料存在記憶體。 memory copy 才不會有 overflow 的問題。調節速度用的。
3. Caching:
   這個資料可以丟掉。讓 I/O速度變快。
4. Spooling:
   把資料 buffer 滿了才會做下一步的處理。就像 printing。
5. Error handling:
   處理 I/O 的噴出的錯誤。
6. I/O protection:
   因為 I/O device 通常是 shared devices 所以需要 privileged instructions 來保護。