《操作系统原理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第5章 设备管理

操作系统原理教程 第5章设备管理

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

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IO请求,为用户分配 I/O设备,提高CPU与IO设备的利用率, 提高IO设备的速度,方便用户使用IO设

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ⅣO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IO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

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 ●IO系统的结构 ●IO设备控制器 ●I/O通道 ●IO系统的控制方式

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

O系统的结构 ●微机IO系统 微机的ⅣO系统一般采用总线IO系统结构, 如图5-1所示 主机I/O系统 具有通道的ⅣO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ⅣO设备,次低 级为设备控制器,次高级为O通道,最高 级是主机

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

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

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