设备管理(专升本)课件.ppt

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1、设备管理盛雯雯7/27/2021设备管理基本概念设备管理中的若干技术数据传输的控制方式设备分配I/O设备处理程序计算机设备分类设备控制器设备管理的功能和任务程序控制方式中断控制方式直接存储访问方式通道方式I/O缓冲技术中断技术SPOOLING技术通道技术设备分配原则、数据结构设备分配方式、策略共享磁盘的调度I/O设备处理程序的功能设备处理的方式计算机设备的分类基于设备的从属关系：系统设备（标准设备如键盘、显示器、磁盘驱动器）、用户设备（需要自己安装驱动程序）基于资源分配角度：独享设备、共享设备、虚拟设备。基于信息交换的单位：字符设备（键盘、打印机、显示器）、块设备

2、（磁盘、磁带）。基于设备的工作特性：存储设备、输入输出设备。设备管理的功能和任务设备控制器：CPU与I/O设备之间的接口，接收从CPU发来的命令，并控制I/O设备的工作，使处理机从繁忙的设备控制事务中解脱出来。实现CPU与控制器、控制器与设备之间的通信。设备的功能：1、提高设备的利用率。2、为用户提供便利统一的使用界面。设备管理的功能提供一组I/O命令：用户使用外部设备的界面。进行设备的分配和回收缓冲区的管理实现设备的I/O操作。设备中断处理程序保护中断现场传送数据恢复现场调用设备驱动程序用户程序Read（input,buffer）……Buffer(缓冲区)输入/

3、输出管理程序阻塞调用进程验证I/O请求调用设备驱动程序校验设备状态激活调用进程设备驱动程序初始化并启动I/O完成真正的I/O返回输入/输出管理程序输入/输出的处理步骤设备的分配算法DCB：设备控制。Devicecontrolblock，存放的是一台具体设备的有关信息。找到一个设备的DCB,就是得到了该设备的特性，各种参数、使用情况等。SDT：系统设备表。每一个可分配的外部设备都分配一个表项。其中有一指针指向该设备的DCB.IVT:中断向量表，计算机为每台设备赋予一个设备码，用设备码来查找中断向量表。设备标识设备类型设备状态设备请求队列指针设备驱动程序首地址其他PC

4、B1PCB2PCB3设备请求队列DCB设备分配通过一个键盘输入请求来讨论设备分配的过程。中断保护区首地址设备屏蔽码设备中断处理程序入口地址设备特性设备码设备驱动程序入口地址设备初始化程序入口地址设备请求队列指针内存起始地址计数器加工单D1A1DnAn-1-1A10110……………………Rds(设备名，内存地址，个数)设备的分配绝对号：计算机系统中配置各种不同的外部设备，每一类外部设备都可能有很多台，为了管理，系统对每台设备进行编号，以便相互识别。相对号：用户在申请设备的时候通常都不是指明设备的绝对号，而是知名需要那一类设备。至于分配那一台则根据当时设备的分配情况进

5、行分配。用户通过设备类（相对号）对设备提出申请。设备类拥有设备台数现存台数设备表地址输入机42打印机20……………………绝对号状态使用情况占用作业名相对号001好已分配job1002002好空闲003好空闲004好已分配job2001绝对号状态使用情况占用作业名相对号005好已分配job1001006好已分配job3002设备类表设备表设备分配算法先来先服务优先级高者先服务数据传输方式根据外部设备与主机并行工作的程度：程序控制方式中断控制方式DMA通道控制方式程序控制方式程序查询方式一字符为单位传输CPU的速度远远大于I/O的速度，使得CPU大部分时间都在等待I/

6、O完成的循环测试中。无法支持多到程序的并发执行。中断控制方式外部设备启动并准备好后再发出中断请求。一旦启动外围设备后转去服务其他程序。仅当有中断请求时才转向相应的中断处理程序处理中断请求。每次只传送一个数据保护现场、恢复现场DMA外设直接与内存交换成批数据而不用ＣＰＵ的干涉。减轻ＣＰＵ的负担。特点DMA获得总线控制权后，直接与外围设备交换数据而不需要CPU的控制设备与存储区成批数据传输CPU被挂起，CPU与外围设备不能并行工作CPU只做启动和结束处理，数据传输以及I/O工作都由DMA负责实行。通道方式独立于ＣＰＵ的，专门用来输入输出操作的处理机。具有执行通道I/O

7、的能力，并通过执行通道程序控制I/O操作，但通道指令（通道控制字）与一般的Ｉ／Ｏ不同：指令类型单一，局限于与I/O相关的指令。没有自己的内存。通道的类型字节夺路通道安子介交叉方式工作，有若干非分配型子通道，按时间片轮转方式共享主通道。数组选择通道只有一个分配类型子通道，虽然可以连接多台高速设备，但一段时间内，只能执行一条通道程序。数组多路通道含有多个分配型子通道，它们具有很高的传输速率。通道当用户发出Ｉ/O请求时，CPU直接把该请求转交给通道完成，通道在I/O任务结束后才发出中断信号，请求CPU进行结束处理。通道与主机连接，设备控制器与通道连接。一个设备控制器上连

8、接多个设备