操作系统 ch10-IO设备管理学习专业课件.pptx

主讲教师：范国祥

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软件学院教研室

2015.06;10.1设备管理概述

10.2I/O控制方式

10.3缓冲技术

10.4设备分配与驱动

;设备管理是操作系统的重要组成部分

同其他管理来说，该部分内容比较复杂凌乱。因为设备种类繁多，各自有着不同的特点，所以很难制定一个通用的、规范的管理方法

设备管理的方法主要有3种：

（1）操作系统直接操纵设备的运行，例如直接程序控制、中断

方式控制

（2）操作系统间接操纵设备的运行，例如DMA和通道方式

（3）操作系统通过使用设备驱动程序，将设备管理工作通过任

务（进程）的形式来体现。OS只需制定标准，将具体操

纵设备的程序交给不同的制造商去开发;认识计算机外设与计算机!;想一想外设怎么工作?;I/O系统想给用户提供一个什么样的视图?;看一段操纵外设的程序;;I/O系统如何向设备发命令?;;I/O系统向哪里发送设备发命令?;设备管理的主要任务之一是控制设备和内存或CPU之间的数据传送

I/O控制方式一般有4种：

程序直接控制（查询）方式

中断控制方式

直接内存存取（DMA）方式

通道控制方式;I/O系统发完命令后做什么?;例子：程序方法控制I/O设备读入数据流程;I/O系统发完命令后做什么?;例子：中断方法控制I/O设备读入数据流程;中断在某些场合还不够!;I/O系统发完命令后做什么?;例子：DMA方式数据输入过程;I/O系统发完命令后做什么?;缓冲的目的：解决CPU和外设速度不匹配的矛盾，提高CPU与外设之间的并行性，减少对CPU的中

断频率

缓冲技术的实现方法：硬件缓冲、软件缓冲

（1）硬件缓冲：利用专门的硬件寄存器作为缓冲

区，一般由外设自带的专用寄存器构成

例如：Printer、CD-ROM等

（2）软件缓冲：借助操作系统的管理，在内存中

专门开辟若干单元作为缓冲区;单缓冲，双缓冲，环形缓冲，缓冲池;单缓冲，双缓冲，环形缓冲，缓冲池;单缓冲，双缓冲，环形缓冲，缓??池;单缓冲，双缓冲，环形缓冲，缓冲池;单缓冲，双缓冲，环形缓冲，缓冲池;SPOOL－SimultaneousPeripheralOperationOnLine外部设备同时联机操作，又称假脱机操作。

SPOOL是操作系统中采用的一项将独占设备改造成共享设备的技术。

实现方法：截获向某独享设备输出的数据，暂时保存到内存缓冲区或磁盘文件中，并进行排队，之后逐个输出到外设上

实现这一技术的软、硬件系统称为SPOOL系统，或假脱机系统，或SPOOLING系统。;10.3缓冲技术--SPOOLING;总结I/O系统要完成的工作!;I/O设备管理总结