第六章 输入输出系统（四）——缓冲区_缓冲让输入速度等于计算速度

引入缓冲区的主要原因：
缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。
缓冲区数据成批传入内存，也可进一步减少对CPU的中断频率
最终目的：提高CPU和I/O设备的并行性。

**单缓冲区：**加缓冲区是为了增加效率，OS在主存中为之分配一个缓冲区。CPU和外设轮流使用，一方处理完后等待对方处理
**双缓冲区：**进一步加快输入和输出速度，提高设备利用率制，输入：数据送入第一缓冲区，装满后转向第二缓冲区。读出：OS从第一缓冲区中移出数据，送入用户进程，再由CPU对数据进行计算。两个缓冲区，CPU和外设不再针对一块交替，可能实现连续处理无需等待对方。前提是CPU和外设对一块数据的处理速度相近。而如下图情况CPU仍需等待慢速设备。
双向通信至少两个缓冲区
**环形缓冲区：**增大缓冲区数量，设置多块缓冲区，用循环结构组织，只供两个相关进程使用，顺一个方向放入或取出
输入循环缓冲的进程同步
两个进程的控制：输入进程和计算进程并行执行，如何控制相应的两个指针不断顺时针方向移动，这样就可能出现两种情况：
1.Nexti赶上Nextg。意味着输入速度大于计算速度，缓冲区满，只能阻塞输入进程等计算进程取，此情况称为系统受计算限制。
2.Nextg赶上Nexti。意味着输入速度低于计算速度，缓冲区空，只能阻塞计算进程等输入进程放，此情况称为系统受I/O限制。

缓冲池
循环缓冲的问题
不能同时双向通讯
利用率不高。缓冲区是专用缓冲。（每个进程都要维护自己的一个循环缓冲区），使用有剩余时也不给其他进程