第九章 设备管理.pptx

操作系统原理

-设备管理

信息与计算科学系

马丽

9.1.1.设备的类别

早期的计算机系统，外部设备主要以纸带、卡片等为I/0设备，设备管理程序比较简单。

80年代以来，计算机及网络的发展，外部设备走

向多样化、复杂化、智能化。设备管理也变得复杂，因此对于不同的设备采用不同的管理程序。

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9.1引言

按使用特性分：

外部设备

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磁带

软盘

磁盘

硬盘

其他(磁鼓，光盘等)

键盘

打印机

显示器

图形输入输出设备图像输入输出设备绘图机

音声输入输出设备

存储设备

输入输出设备

终端设备

脱机设备

网络通信板其他

通用终端

专用终端

虚终端

9.1.1.设备的类别

9.1引言

会话型

批处理型智能终端

3

9.1.1.设备的类别

按设备的从属关系：

■系统设备：系统生成时就已经配置好的各种标准设备，如键盘。

■用户设备：用户自己安装配置后由操作系统统一管理的设备。

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9.1引言

9.1.1.设备的类别

按数据的传输和组织特性

■块设备(blockdevice):以一定大小的数据块为单位输入/输出/管理数据。典型块的大小为

512字节或1024字节。如：磁盘、光盘等。

■字符设备(characterdevice):无需缓冲区，不需寻址，以字节为单位直接读写的设备。如：终端、鼠标、串口设备、声卡、网卡。

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9.1引言

图形控制器桥/内存控制器内存SCSI控制器

PCIbus

IDE磁盘控制器扩展总线接口键盘

磁盘

磁盘

扩展总线

磁盘

磁盘

并行端口串行端口

SCSIbus

处理器

高速缓存

9.1.2.设备管理的功能

9.1引言

磁盘

磁盘

磁盘

磁盘

监视器

9.1.2.设备管理的功能

■提供与进程管理系统的接口

■设备的分配

按照设备类型及分配算法，把设备分配给请求该设备的进程，并把未分配到设备的进程放入请求队列。

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9.1引言

■实现设备和设备、设备和CPU之间的并行操作

需要硬件支持。除寄存器外还需DMA、通道、中断

(没有通道或DMA)支持。

■缓冲区管理

为了缓解CPU、内存与外围设备之间速度不匹配的矛盾。

9.1引言

9.1.2.设备管理的功能

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衡量和选择控制方式的3条原则：

■数据传输速度高，又不丢失数据

■系统开销小

■充分发挥硬件资源的能力，使I/0设备尽量忙，CPU等待时间少

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