计算机外围设备管理.pptx

引言 数据传输控制方式 中断技术 缓冲技术 设备分配 I/O进程控制 设备驱动程序 ; 外设的特点 种类多 差异大(控制和速度) 外设管理目的包括 外设资源的控制 外设资源的共享 提高外设资源的利用率。;9.1 引言;1、I/O管理的重要性;1、 I/O管理的重要性;2、外部设备类型和特征;按交互方向分类;按外设特性分类;按使用特性对外部设备的分类; 从程序使用角度分类; 按资源分配角度分类; 3 、外设管理的目的和功能 ;2） 设备管理功能;3）设备管理的任务;5、 外部管理结构;5、 外部管理结构;5、外部管理结构;9.2 数据传送控制方式 （I/O 控制技术）;评价数据传送控制方式的原则;9.2.1 程序直接控制方式;1、程序控制I/O(programmed I/O)处理过程;2、程序控制缺点;9.2.2 中断驱动方式 ( Interrupt-driven I/O );1、中断控制方式的传送结构 ;2 、中断驱动方式处理过程;3、中断方式特点;9.2.3 直接存储访问方式 ( DMA, Direct Memory Access ); 1、I/O控制器结构;2、DMA方式的传送结构 ;DMA方式的数据传送处理过程 ;3、DMA工作原理;输入设备不断窃取CPU工作周期，数据不断写入内存 传送完毕，发出中断信号 CPU接到中断信号转入中断处理程序处理 中断处理结束，CPU返回原进程或切换到新的进程;窃取总线控制权; DMA执行的时机;DMA方式与中断方式的主要区别;DMA特点;控制器按照指定存储器地址，把第一个字节送入主存 然后，按指定字节数进行数据传送 每当传送一个字节后，字节计数器值减1，直到字节计数器等于0 此时，控制器引发中断，通知操作系统，操作完成;9.2.4 通道控制方式;2. 通道控制器(Channel Controller);通道指令;3. 引入通道的目的与优点;通道方式的数据传送结构 ;DMA和通道数据传输方式区别;4. 通道分类;1) 字节多路通道; 字节多路通道的工作原理 ; 2) 选择通道; 3) 成组多路通道;3) 成组多路通道;;3) 成组多路通道;3) 成组多路通道;通道控制方式数据输入处理过程;从CPU执行的角度描述通道控制;9.3 中断技术;9.3.1 中断处理概念;9.3.1 中断处理概念;9.3.2 中断的分类和优先级;9.3.2 中断的分类和优先级;1、中断（软中断）和陷阱（内中断区别）; 9.3.4 中断处理过程;9.3.4 中断处理具体过??;从CPU处理角度描述中断处理I/O请求;9.4 缓冲技术;缓冲技术引言;9.4.1 引入缓冲技术的目的;1、如果没有缓冲区;2、如果有缓冲区;9.4.2 缓冲的种类;;7.3.3 缓冲池管理(buffer pool);1、缓冲池的结构;缓冲区首部组成;2、缓冲池中缓冲区队列类型;3、缓冲池中缓冲区分类;工作缓冲区分类（来自缓冲池）;2、缓冲池管理;缓冲池工作过程;伪码描述管理缓冲池;9.5 设备分配;9.5 设备分配;9.5.1 设备分配数据结构; 1、设备控制表(DCT, Device Control Table);2、系统设备表(SDT, System Device Table);3、控制器控制表和通道控制表;4、各表间的关系;9.5.2 设备分配原则;1、 设备分配方式;1）静态分配;2）动态分配;2、设备动态分配策略;3、设备分配算法 ;9.5.4 假脱机技术;1、 假脱机原理;2、优点;3、举例;9.6 I/O控制;9.6.1 I/O控制的引入;9.6.2 I/O控制功能;I/O控制功能子模块介绍;1、 设备的控制过程;2 、 设备控制过程的实现方式;3、 I/O软件的设计目标;3、 I/O软件的设计目标;3、 I/O软件的分层思想;4、 I/O系统的层次结构及每层的主要功能;4、 I/O系统的层次结构及每层的主要功能;4、 I/O系统的层次结构及每层的主要功能;4、 中断处理程序;9.6.3 I/O控制的实现;9.7 设备驱动程序;1、设备驱动程序的功能;确定是否发请求: 若设备空闲，则立即相应请求，否则将请求按一定策略排队 确定发什么：执行一条I/O请求的第一步，是将该请求转换成更具体的形式。如对于磁盘，计算所请求块的物理地址，检查驱动电机是否在转，检测存取臂是否定位在正确的柱面。总之，必须确定需要哪些控制器命令以及命令的执行顺序。;2、设备驱动程序的内部策略;2、 设备驱动程序的内部策略;9.8 设备独立的软件;9.8 设备独立的软件;9.8 设备独立的软件;9.8 设备