文档介绍：操作系统原理教程
第5章设备管理
本章教学目标
熟悉设备管理的主要功能
掌握输入输出控制的三种方式
掌握缓冲技术和SPOOLing技术
掌握设备的分配
熟悉设备的处理
本章教学内容
设备管理概述
输入输出系统
设备分配与回收
设备处理
设备管理采用的技术
设备管理概述
设备管理的任务
设备管理的主要功能
设备的分类
设备管理的任务
是完成用户提出的I/O请求,为用户分配I/O设备,提高CPU与I/O设备的利用率,提高I/O设备的速度,方便用户使用I/O设备。
设备管理的主要功能
缓冲管理
是管理好各种类型的缓冲区,协调各类设备的工作速度,提高系统的使用效率。其实现机制是采用不同类型的缓冲区机制。
设备分配
是根据用户提出的I/O请求,为其分配所需要的设备。其实现机制是配置设备控制表、控制器控制表等数据结构。
设备处理
是实现CPU和设备控制器之间的通信。其实现机制是通过相应的处理程序来实现。
虚拟设备
是把每次只允许一个进程使用的物理设备,改造为能同时供多个进程共享的设备。
设备的分类
按设备的从属关系分类
可以把设备分为系统设备和用户设备
按操作特性分类
可以把设备分为存储设备和I/O设备
按设备共享属性分类
可以把设备分为独享设备、共享设备和虚拟设备。
按信息交换单位分类
可以把设备分为块设备和字符设备。
输入输出系统
I/O系统的结构
I/O设备控制器
I/O通道
I/O系统的控制方式
I/O系统的结构
微机I/O系统
微机的I/O系统一般采用总线I/O系统结构,如图5-1所示。
主机I/O系统
具有通道的I/O系统结构如图5-2所示。其中,I/O系统共分为4级:最低级为I/O设备,次低级为设备控制器,次高级为I/O通道,最高级是主机。
I/O设备控制器
设备控制器的概念
设备控制器是CPU与外围设备之间的接口,是一个可编址设备,每一个地址对应一个设备。
设备控制器的功能
接收和识别命令
数据交换
设备状态的了解和报告
地址识别
设备控制器的组成
控制器都是由以下三部分组成的,如图5-3所示。