操作系统原理 第8章 输入输出管理讲解.ppt

* 第八章小结 一. 设备管理的基本概念 1. I/O管理的功能 2. 设备独立性 定义 优点 3. 设备控制块 定义 二. 缓冲技术 1. 什么是缓冲 2. 常用的缓冲技术 3. 双缓冲技术 　3. UNIX系统的缓冲管理 * 三. 设备分配 1. 常用的设备分配技术 2. 独享设备 独享分配 定义 3. 共享设备 共享分配 定义 4. 虚拟设备 虚拟技术 定义 四. I/O控制 1. I/O控制的主要功能 2. 请求I/O的进程、I/O过程、设备处理进程、中断处理程序之间的同步关系 * (一) I/O管理的基本概念 　　(二) 缓冲技术 (三) 设备分配技术 (四) I/O控制 （五） UNIX系统的设备管理 第八章　输入输出管理 * 8.1 I/O管理概念 一. 设备分类 1. 存储设备 又称块设备，是存储信息的设备，如：磁盘、磁鼓。（以块为单位传输信息） 2. 输入输出设备 又称字符设备，能将信息从计算机外部输入到机内，或反之，如：键盘、显示器、打印机。 （以字符为单位传输信息） 3. 传输设备 通信设备负责计算机之间的信息传输，如MODEM,网卡等 * 二. 设备管理的设计目标 1. 提供使用方便且独立于设备的界面 统一：对各种不同的设备提供一致的界面 独立于设备：用户使用的设备与物理设备无关 2. 提高设备利用率 合理分配设备 提高设备与CPU、各外部设备之间的并行性 3. 设备处理的一致性 设备品种繁多、用法各异，逐一管理十分复杂； 输入输出系统应将设备的特性与处理它们的程序分开。 * 三. 设备管理功能 1. 状态跟踪 动态地记录各种设备的状态 2. 确定设备分配策略 决定设备分配策略，以确定谁、何时存取设备、使用多长时间。 3. 设备分配与回收 作业级——静态分配，进程级——动态分配 4. 设备控制 实施设备驱动和中断处理的工作。 * 四. 设备独立性 1. 设备独立性概念 (1) 什么是设备独立性 所谓设备独立性是指，用户在编制程序时所使用的设备与实际使用的设备无关，也就是在用户程序中仅使用逻辑设备名。 (2) 逻辑设备名 逻辑设备名，是用户自己指定的设备名(或设备号)，它是暂时的、可更改的。 (3) 物理设备名 物理设备名是系统提供的设备的标准名称，它是永久的、不可更改的。 * 2. 设备独立性的实现 (1) 在高级语言中用软通道实现 使用高级语言提供的指派语句，通过指派一个逻辑设备名（通道号）来定义一个设备或文件。 如：fd = open(“/dev/lp” ,mode) (2) 在批处理系统中，用联接说明语句来定义 如：OUTPUT1 = LPT (3) 在交互系统中，用指派命令来定义 如：PDP系列机上的RT11系统 ASSIGN 设备物理名 设备逻辑名 * 3. 实现设备独立性的优点 ? 方便用户 ? 改善设备利用率 ? 提高系统的可扩展性和可适应性 五. 设备控制块 1. 什么是设备控制块(DCB ) 系统为每一台设备都配置了一个用来记录设备的硬件特性、连接和使用情况的一组数据，称为设备控制块。 * 2. 设备控制块的内容 表8.1 设备控制块 dcb 设备名 设备属性 指向命令转换表的指针 在I/O总线上的设备地址 设备状态 当前用户进程指针 I/O请求队列指针 1. 设备名 是设备的系统名，即设备的物理名。 2. 设备属性 是描述设备现行状态的一组属性 3. 命令转换表 转换表包含设备特定的I/O例程地址，不具备相应功能的设备在其例程地址上可以填“－1”。 * 8.2 缓冲技术 一. 缓冲概念 1. 什么是缓冲