《计算机操作系统》第十章 设备管理

Cha10设备管理

Cha10 设备管理

要求掌握 O设备的分类 缓冲区的分类 磁盘调度算法

要求掌握 • I/O设备的分类 • 缓冲区的分类 • 磁盘调度算法

O设备类型 按传输速度分 按共享属性分 低速设备 独占设备 中速设备 共享设备 高速设备 虚拟设备 按信息交换单位分 块设备 字符设备

I/O设备类型 • 按传输速度分 – 低速设备 – 中速设备 – 高速设备 • 按信息交换单位分 – 块设备 – 字符设备 • 按共享属性分 – 独占设备 – 共享设备 – 虚拟设备

设备和控制器的接口 1O设备 信号 设数据信号线 缓冲转换器数据 控 制态信号线 控制逻辑 器控制信号线

设备和控制器的接口 I/O设备 缓冲 转换器 控制逻辑 数据信号线 状态信号线 控制信号线 信号 数据 设 备 控 制 器

设备控制器的组成 与CPU接口 与设备接口数据 数据线 状态 数据寄存器 备接口 控制 控制/态 寄存器 地址线 控制线 O逻辑设备接口

设备控制器的组成 数据寄存器 控制/状态 寄存器 I/O逻辑 设备接口 数据线 地址线 控制线 设备接口 数据 状态 控制 与CPU接口 与设备接口

缓冲的引入 缓和CPU外设的速度矛盾 减少中断频率 提高CPU外设并行程度 9.6kb/s 1位缓冲 9.6kb/s 一8位缓冲

缓冲的引入 • 缓和CPU-外设的速度矛盾 • 减少中断频率 • 提高CPU-外设并行程度 9.6kb/s 9.6kb/s 1位缓冲 8位缓冲

缓冲区的种类 单缓冲 双缓冲 循环缓冲 缓冲池

缓冲区的种类 • 单缓冲 • 双缓冲 • 循环缓冲 • 缓冲池

单缓冲 single buffer 用户进程 处理C 工作区 缓冲区 外设 传送M 输入T T1 T2 T3 M2 M3 C1 C2 C3 数据处理时间=max(C,T+M

单缓冲single buffer 工作区 缓冲区 外设 传送M 输入T 处理C 用户进程 T1 M1 C1 T2 M2 C2 T3 M3 C3 数据处理时间＝max(C,T)+M

双缓冲 double buffer 用户进程 缓冲区1 工作区 外设 缓冲区1 T1 T2 T1 M2 C1 C2 B 数据处理时间=max(C+M,T)

双缓冲double buffer 工作区 缓冲区1 外设 用户进程 T1 M1 C1 T2 M2 C2 T1 数据处理时间＝max(C+M,T) 缓冲区1 A B

循环缓冲 °R空缓冲 G满缓冲 nexti °C正在计算的缓冲 R °Nexi下个计算的缓冲 G Nextg下个输入的缓冲 °C正在计算的缓冲 RIC G current G next

循环缓冲 • R空缓冲 • G满缓冲 • C正在计算的缓冲 • Nexti下个计算的缓冲 • Nextg下个输入的缓冲 • C正在计算的缓冲 R R C G G G nextg nexti current