生产管理——设备管理的目标和任务幻灯片.ppt

硬盘 时钟 终端 六、典型外部设备 1. 磁盘 几乎所有计算机都使用磁盘来存储信息。从存储角度，与内存比较起来，磁盘有三个主要的优点： （1）可用的存储容量非常大 （2）每位的价格非常低 （3）电源关掉后信息不会丢失 磁盘硬件 实际的硬盘都组织成许多柱面，每一个柱面上的磁道数和垂直放置的磁头个数相同 磁道又被分成许多扇区，每条磁道上扇区数目典型为8至32，每个扇区包含相同的字节数 磁盘驱动程序有重要设备特性：控制器可以同时控制两个或多个驱动器进行寻道，这就是重叠寻道（overlapped seeks） 当控制器和软件等待一个驱动器完成寻道时，控制器可以启动另一个驱动器进行寻道。许多控制器也可以在对一个或多个其他驱动器寻道的同时在一个驱动器上进行读写操作 但是控制器不能同时读写两个驱动器（读写数据要求控制器在微秒级范围传输数据，所以一个传输就基本用完了所有的计算能力） 磁盘硬件 RAM 盘 RAM盘的思想很简单，它使用预先分配的主存来存储数据块。RAM盘具有立即存取的优点（没有寻道和旋转延迟），适用于存储需要频繁存取的程序和数据 实现RAM盘的思想：根据为RAM盘分配内存大小，RAM盘被分成n块，每块的大小与实际磁盘块的大小相同 当驱动程序接收到一条读写一块的消息时，它只计算被请求的块在RAM盘存储区的位置，并读出或写入该块，而不对软盘或硬盘进行读写 2. 时钟 时钟（clock），又称为定时器（timer） (1) 时钟负责提供一天的时间 (2) 防止一个进程垄断CPU 时钟既不是块设备，也不是字符设备，但时钟软件通常也采用设备驱动程序的形式 时钟硬件 两种类型： 比较简单的时钟被连到110V或220V的电源线上，每个电压周期产生一个中断，频率是50Hz或60Hz 另一种时钟由三个部件构成：晶体振荡器、计数器和存储寄存器 石英晶体产生的精确的周期信号，典型的范围是5到100MHz 信号送到到计数器，使其递减计数至0。当计数器变为0时，产生一个CPU中断信号 可编程时钟操作方式：在单脉冲方式（one-shot mode）下，当时钟启动时，它把存储寄存器的值拷贝到计数器中，然后，晶体的每一个脉冲使计数器减1。当计数器为0时，产生一个中断，并停止工作，直到软件再一次显式启动它 在方波方式（square-wave mode）下，当计数器为0并产生中断时，存储寄存器的值自动拷贝到计数器，这个过程不断地重复下去。周期性的中断称为时钟滴答（clock tick ） 可编程时钟的优点是其中断频率可由软件控制 时钟软件 时钟硬件所做的工作是每隔一定的时间间隔产生一个中断 涉及时间的其他所有工作都必须由软件—时钟驱动程序完成 时钟软件功能： 1．维护日期时间 2．防止进程超时运行 3．对CPU的使用情况记帐 4．处理用户进程提出的ALARM系统调用 5．为系统本身各部分提供监视定时器 6. 绘制CPU运行直方图，完成监视和统计信息收集 系统的其他部分也需要定时器称为监视定时器（watchdog timer）。例如，使用软盘时，系统必须驱动软盘的电机接通电源并等待大约500毫秒，使电机达到稳定速度 3. 终端 输入：原始模式或加工模式 缓冲、回送、填充字符、行编辑、特殊字符处理 输出：光标的位置、转义字符 每台计算机都配有一个或多个终端与之通信 为了使操作系统中与设备无关部分和用户程序对于不同型号的终端不必重写，终端驱动程序隐藏了各种类型终端的差异 终端硬件 根据与操作系统的通信方法将终端分为两大类： （1）RS－232标准接口 （2）存储映像终端 RS－232终端由键盘和显示器构成，通过串行接口一次一位地与计算机系统进行通信。这些终端使用25针的连接器，其中一针用于发送数据，一针用于接收数据，一针接地，其余22针用于各种控制功能（大部分未使用） 计算机和终端以字符作为处理对象，而通信时却是通过串行口一次一位地进行 需要完成字符到位串与位串到字符的转换 智能CRT终端实际是一微小型计算机 它们带有一个CPU和存储器，通常在EPROM或ROM中存储了复杂的程序 从操作系统的角度，玻璃终端和智能终端的主要不同点是：后者理解特殊的转义序列 最高档的智能终端中包含了与主计算机能力相同的CPU，以及以兆字节为单位的内存，可以从计算机系统下载任何程序 终端硬件 存储映像终端 本身是计算机的组成部分 通过专用存储器接口与计算机通信，称为视频RAM（video RAM），是计算机地址空间的一部分，CPU对它的寻址与对其他存储器的寻址是一样 视频控制器(video controller)，从视频RAM中取出字符，产生用于