文档介绍：操作系统原理 Principles of Operating System
中南大学信息科学与工程学院
Central South University
College of Information Science and Engineering
2017/7/10
计算机操作系统
目录
REFERANCE
第1部分绪论
第2部分进程管理
第3部分存储管理
第4部分 I/O设备管理
第5部分文件管理
第6部分 OS安全与保护
10 七月 2017
计算机操作系统
第4部分(第6章)I/O设备管理
I/O系统的组成
I/O控制方式
缓冲管理
设备分配
设备处理
10 七月 2017
计算机操作系统
I/O系统的组成
I/O系统的结构
一、微型机I/O系统
无通道的I/O系统,以CPU为中心(图例)。
二、主机I/O系统
有通道的I/O系统,以主存为中心,属四级结构(图例) OVER
设备类型
10 七月 2017
计算机操作系统
微型机I/O系统结构图例
CPU
RAM
I/O1
I/On
... ...
10 七月 2017
计算机操作系统
主机I/O系统结构图例
主机
RAM
CPU
通道1
控制器1
控制器2
设备1
设备2
设备3
设备4
通道2
控制器3
控制器4
设备5
设备6
设备7
设备8
增加通路按任意键...
10 七月 2017
计算机操作系统
一、按传输速率分
1、低速设备:几百字节/秒,键盘、鼠标;
2、中速设备:几千字节/秒,打印机;
3、高速设备:数兆字节/秒,HDD、TYPE;
二、按信息交换单位分
1、块设备:信息存取以块为单位(Block);
2、字符设备:以字符为单位;
三、按共享属性
1、独占设备; 2、共享设备;
3、虚拟设备;
设备控制器
10 七月 2017
计算机操作系统
四、设备控制器DC(Device Controller)
DC是CPU与I/O设备间的接口,属于可编址设备,即:DC连接多个设备时,具有多个设备地址。分为:控制字符设备/块设备的控制器。
一、功能
1、接收、识别CPU发来的I/O命令(Read,Write...);
2、通过数据寄存器,完成数据的存储、转发;
3、借助状态寄存器,记录所连接设备的状态;
4、通过地址译码器,实现所连接设备的地址识别;
二、组成: 由3部分组成(图例)
通道
10 七月 2017
计算机操作系统
设备控制器组成图例
与CPU接口与设备接口
数据寄存器
控制/状态
寄存器
I/O逻辑
接口1
接口n
数据线
地址线
控制线
数据
数据
状态
状态
控制
控制
10 七月 2017
计算机操作系统
I/O通道
一、通道设备的引入
目的:提高CPU的利用率。
与CPU的2个区别:1、仅能执行与I/O有关指令;
2、无独立主存,与CPU共享;
有通道系统I/O示例:
进程需I/O
CPU给通道发I/O指令
(通道程序首址、设备)
通道取通道程序
执行I/O
中断通知CPU
通道的类型
10 七月 2017
计算机操作系统