第六章设备管理 A Devices Management 设备管理不但要管理实际O操作的设备 (如磁盘机、打印机),还要管理诸如设 兴 备控制器、DMA控制器、中断控制器、O 处理机(通道)等支持设备。设备管理包 括各种设备分配、缓冲区管理和实际物理 O设备操作,通过管理达到提高设备利用 率和方便用户。 设备管理是操作系统中最繁杂而且与硬件 △紧密相关的部分
第六章 设备管理 Devices Management 设备管理不但要管理实际I/O操作的设备 （如磁盘机、打印机），还要管理诸如设 备控制器、DMA控制器、中断控制器、I/O 处理机（通道）等支持设备。设备管理包 括各种设备分配、缓冲区管理和实际物理 I/O设备操作，通过管理达到提高设备利用 率和方便用户。 设备管理是操作系统中最繁杂而且与硬件 紧密相关的部分
外设特性差异的表现 速度(数据传输速度差别相当大) 千兆网卡 显示卡 硬盘 以太网卡 光盘 扫描仪 激光打印机 软盘 调制解调器 高数据传输率 鼠标 键盘 ◆传输单位 字节(键盘、打印机)/字符块(软硬盘)位(串口) ◆具体操作方式 仅写仅读/可读写 出错原因:打印机的缺纸、磁盘的校验错误等
外设特性差异的表现 速度（数据传输速度差别相当大） – 千兆网卡 – 显示卡 – 硬盘 – 以太网卡 – 光盘 – 扫描仪 – 激光打印机 – 软盘 – 调制解调器 – 鼠标 – 键盘 传输单位 –字节(键盘、打印机）/字符块（软硬盘）/位（串口） 具体操作方式 –仅写/仅读/可读写 –出错原因：打印机的缺纸、磁盘的校验错误等 高 数 据 传 输 率
I/O设备的分类 ◆按与主机间数据传输的单位分 字符设备:以字符为单位进行输入、输出的设备。 每输入或输出一个字符就要中断一次主机cPU请求 进行处理,所以又称慢速字符设备。 块设备:以字符块为单位进行输入、输出的设备。 例如:硬盘
I/O设备的分类 按与主机间数据传输的单位分 – 字符设备：以字符为单位进行输入、输出的设备。 每输入或输出一个字符就要中断一次主机CPU请求 进行处理，所以又称慢速字符设备。 – 块设备：以字符块为单位进行输入、输出的设备。 例如：硬盘
I/O设备的分类 按与主机之间的交互方式分 询问方式( Query):实时系统中必需采用,在一般简单系 统中也广泛采用,但系统开销较大,每次进行输入输出工作, 都需要由主机cPU干预 中断方式( Interrupt):有硬中断和软中断之分,中断按级 别分类排队工作;可按字符、字、块的传递产生中断;实时控 制常用实时时钟中断,起自动控制作用;中断工作主要由中断 请求、中断响应和中断服务处理组成。“中断”的产生使管理 工作更能“自动化” DMA方式( Direct Memory Access):有硬通道和软通 道之分,硬通道,例如,典型的DMA工作方式;软通道是软件 设计中使用的各种“标识”、“缓冲”等; O通道(O处理机):专用于处理O的处理机 医生查房(“询问”),以便及时掌握病情。病床旁红灯是紧急 请求医生按钮(“中断请求”)。常规医疗处理医生委托护士 (“硬通道”)去做。但护士只有执行权而无修改权
I/O设备的分类 按与主机之间的交互方式分 – 询问方式（Query）：实时系统中必需采用，在一般简单系 统中也广泛采用，但系统开销较大，每次进行输入输出工作， 都需要由主机CPU干预 – 中断方式（Interrupt）：有硬中断和软中断之分，中断按级 别分类排队工作；可按字符、字、块的传递产生中断；实时控 制常用实时时钟中断，起自动控制作用；中断工作主要由中断 请求、中断响应和中断服务处理组成。“中断”的产生使管理 工作更能“自动化” – DMA方式（Direct Memory Access） ：有硬通道和软通 道之分，硬通道，例如，典型的DMA工作方式；软通道是软件 设计中使用的各种“标识”、“缓冲”等; – I/O通道（I/O处理机)：专用于处理I/O的处理机 医生查房（“询问”），以便及时掌握病情。病床旁红灯是紧急 请求 医生按钮（“中断请求”）。常规医疗处理医生委托护士 （“硬通道”）去做。但护士只有执行权而无修改权
I/O设备的分类(cont ◆按设备的读/写物理特性分 顺序存储设备:磁带机 随机存储设备:磁盘、光盘 按是否可以共享分 共享设备 独占设备 虚拟设备 按数据接口的传输方式分 并行设备 串行设备
I/O设备的分类(cont.) 按设备的读/写物理特性分 – 顺序存储设备：磁带机 – 随机存储设备 ：磁盘、光盘 按是否可以共享分 – 共享设备 – 独占设备 – 虚拟设备 按数据接口的传输方式分 – 并行设备 – 串行设备