计算机操作系统设备管理课程.pptxVIP

第5章设备管理 ;5.1.I/O系统

5.2.I/O控制方式

5.3.缓冲管理

5.4.I/O软件

5.5.设备分配

5.6.磁盘存放器管理;设备管理目标;设备管理功效;5．1．1I/O设备

计算机系统外围设备包含：显示器、键盘、纸带阅读器、纸带穿孔机、打印机、磁带、磁盘、光盘、激光打印机、绘图仪、图形数字化仪、鼠标器、声音输入、声音输出设备以及办公自动化设备等等，种类相当繁多，可从不一样角度对它们进行分类。;系统设备：在操作系统生成时已配置好标准设备。

如：键盘、显示器、打印机、磁盘等。

用户设备：指系统设备之外非标准设备，普通由用户提供设备及其处理程序，并经过适当伎俩把它们纳入系统中，由系统实施管理。

如：网卡、调制解调器、绘图仪等。;

块设备：指以数据块为单位存放和传输数据设备

如磁盘、磁带等。

字符设备：指以单个字符为单位来传送信息设备。

如键盘、显示器、打印机等。;存放设备：它是计算机用来存放永久性信息设备

如，磁带、磁盘（软盘、硬盘）、光盘等。

输入设备：将外部信息送给计算机设备。

如，键盘、鼠标、扫描仪、手写笔、数码相机、麦克风、游戏手柄等

输出设备：将计算机加工后信息传送给外界设备。

如，显示器、打印机、投影仪等。;独占设备:这类设备在用户作业整个运行期间必须为此用户所占有，即多个作业对某一外设访问应该是互斥，一旦系统将这类设备分配给某个作业，便由该设备独占，直至释放该资源。

大多数低速I/O设备，如用户终端、打印机等

共享设备:指在同一时间段内能够同时让几个作业使用设备，当然，在某一时刻，该设备只能为一个作业服务。

适应于高速设备，如磁盘

虚拟设备:依据设备使用性质来决定一台设备能够分给几个进程以提升该设备使用率。

如虚拟打印机;1、按（）分类可将设备分为块设备和字符设备。

A.隶属关系B.操作特征

C.共享属性D.信息交换单位

2、大多数低速设备都属于（）设备。

A．独占B．共享C．虚拟D．Spooling

3、从资源分配角度看，能够把设备分为独占设备、共享设备和虚拟设备，打印机属于________设备,而磁盘属于__________设备。;5.1.2设备控制器;2.作用：接收从CPU发来命令，控制I/O设备工作

3.功效：

接收和识别命令

数据交换

地址识别

标识和汇报设备状态

差错控制

;4.设备控制器组成

;I/O系统结构;二、主机系统输入输出结构;

;5.1.3I/O通道;思索题一;

2、I/O通道概念

通道是一个硬件机构，又称I/O处理机。输入输出通道是指专门负责输入输出工作处理器。

它有自己指令系统（包含数据传送指令和设备控制指令），独立执行自己通道程序来实现内存与外设之间数据传输，从而使系统取得CPU与外设并行处理能力。;3、通道类型

依据信息交换方式不一样，可把通道分成字节多路通道、数组多路通道和选择通道三种。

（1）字节多路通道

通常都含有许多非分配型子通道，其数量能够从几十到数百个，每一个子通道连接一台输入输出设备，这些子通道按时间片轮转方式共享主通道。;选择通道数据传送是按成批方式进行，故传送速率很高。;这种通道综合了字节多路通道分时并行工作和选择通道传输速率高特点。

它含有多个非分配型子通道，每个子通道连接一台中、高速I/O设备，如：磁带、磁鼓、磁盘等，因而通道所连接几个设备能够并行工作。

数组多路通道技术相当于通道程序多道程序设计技术。;;思索题二;通道命令和通道程序

通道有自己指令系统，为了与CPU指令相区分，通道指令被称为“通道命令字”。通道命令字条数不多，主要包括控制、转移、读、写及查询等功效。;

通道程序存放在内存中，由I/O指令开启执行。用户请求I/O时，CPU对通道通信是向通道发出查询、开启和停顿通道程序工作，而通道向CPU通信则采取中止方式。其执行过程如图所表示。;用户I/O请求;5、通道工作过程

（1）当进程有I/O请求时，系统首先查询设备状态。若忙，进程进入设备请求队列等候；若闲，CPU发指令指明I/O操作、设备号和对应通道。

（2）对应通道收到CPU发来