7.1.1 设备管理的功能 (p95)

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7.1.1 设备管理的功能 (P95). 分配设备 : 按设备的不同类型和操作系统选用的算法分配 。包括分配相应的通道、设备控制器以及对未分配到的任务或怍业进行排队等; 控制和实现真正的输入输出操作 。包括通道程序控制、启动设备、及时响应及处理中断讯号等; 对输入输出缓冲区进行管理 。例如逻辑名的管理,多个缓冲区的分时以及串并行操作,同类多个外部设备的均衡工作,避免“忙的忙”和“闲的闲”; 在一些较大系统中实现虚拟设备技术. 7.1.2 计算机人机交互手段发展历史 (p96). 第一代用键盘和打印机 第二代用鼠标和调制解调器(俗称“猫”) 第三代用手写笔和扫描仪等. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 7.1.1  设备管理的功能 (P95)

7.1.1 设备管理的功能 (P95)

分配设备:按设备的不同类型和操作系统选用的算法分配。包括分配相应的通道、设备控制器以及对未分配到的任务或怍业进行排队等; 控制和实现真正的输入输出操作。包括通道程序控制、启动设备、及时响应及处理中断讯号等; 对输入输出缓冲区进行管理。例如逻辑名的管理,多个缓冲区的分时以及串并行操作,同类多个外部设备的均衡工作,避免“忙的忙”和“闲的闲”; 在一些较大系统中实现虚拟设备技术

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7.1.2 计算机人机交互手段发展历史 (p96)

第一代用键盘和打印机 第二代用鼠标和调制解调器(俗称“猫”) 第三代用手写笔和扫描仪等

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7.1.3 外部设备分类 (p96)

按系统和用戶分:系统、用戶 按输入输出传送方式分 (UNIX 或 Linux 操作系统 ) :字符型设备、块设备 按资源特点分:独享设备、共享设备、虚拟设备 按设备硬件物理特性分:顺序存取设备、直接存取设备 按设备使用分:物理设备、逻辑设备、伪设备

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计算机系统组成 控制、执行、计算机子系统 硬件 寄存器 CPU 主机 存储子系统 内存 计算机 计算机 外存 外部设备 软件 I/O 子系统 各种设备及其 与主机间连接成份

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7.1.3 1. 按系统和用户分类:系统设备和用户设备 (p96) 外存设备:软硬盘、光盘 输入:键盘、鼠标、话筒计算机 I/O 设备 人机通信 光笔、扫描仪外部设备 设备 数码相机、数字摄像机 输出:显示器、打印机、喇叭 绘图仪 计算机与计算机间的通信设备 机机通信 Modem (猫)、路由器、网卡 设备 计算机与非计算机间的通信设备 数据采集设备,自动控制设备 系统设备(一般是标准设备):键盘、鼠标、显示器属于系统的 基本配置。 用户设备(一般为非标准设备):需另外安装。如打印机、声卡

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7.1.3 2 :按输入输出传送方式分 (UNIX/Linux 系统 ) :字符型设备、块设备字符型设备: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。例如:终端显示设备。用 ls-l/dev 列目录时首字符为“ c”块设备:以字符块为单位进行输入、输出的设备。例如:硬盘。用 ls-l/dev 列目录时首字符为“ b”

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7.1.3 3 、按资源特点分:独享设备、共享设备、虚拟设备 p97

独享设备:所有字符设备都是独享设备。在一个用户作业未完成或退出之前,此设备不能分配给其他作业用。打印机不能同时打印多个用户作业,否则输出结果将会混在一起。 共享设备:软硬盘、光盘等块设备都是共享设备。多个用户作业或多个进程可以“同时”从这些设备上存取信息。 虚拟设备:通过软件技术将独享设备改造成共享设备。例如:通过 SPOOLing 技术将一台打印机虚拟成多台打印机。

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7.1.3 4 :按设备硬件物理特性分:顺序存取设备、直接存取设备 p97

顺序存取设备:存取时间与物理上当前位置有关。如:磁带直接存取设备:存取时间与物理上当前位置关系不大。如:磁盘

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7.1.5 7 :按设备使用分类:物理设备、逻辑设备、伪设备 (p97)

物理设备:由操作系统分类命名。如: CON 、PRN 、 LPT 、 COM

逻辑设备:用户可以重新命名。 伪设备:泛指具有特定用途的逻辑设备。如虚拟盘。

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7.1.4 设备 I/O 方式 (p98)

1 、询问( 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;

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7.1.4 设备 I/O 方式 (p98)

2 、中断( 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” .

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7.1.4 设备 I/O 方式 (p98)

3 、通道( Channel ):有硬通道和软通道之分,硬通道,例如,典型的 DMA( Direct Memory Access )工作方式;软 通 道 是 软 件 设 计 中 使 用 的 各 种 “ 标识”、“缓冲”等 ;

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7.1.4 设备 I/O 方式记忆法 (p98)

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。

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7.2 外部设备的安装 (p99)

7.2.1 系统配置:在 CMOS 中进行配置装入 OS 的内核。基本配置有软硬盘、光驱、显示器、键盘、鼠标

7.2.2 用户外接设备:重新安装 OS提供的设备驱动。驱动新的用户外接设备。如打印机等 7.2.3 用户外接特殊设备:重新安装 OS 没有提供的而由厂家提供的设备驱动程序。是系统硬件接口和软件的充分利用。

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7.2 外部设备的安装 (p100)

7.2.4 外部设备的即插即用:方便用户的较好方法,即用户不必关心如何安装和管理外设。凡是符合即插即用标准的外部设备插得上就能用得上。例如:不符合标准老设备就无法“即插即用”。

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7.2 外部设备的安装 (p100)

7.2.5 设备驱动程序的编制:几种方法如下 1 、不纳入 OS 的“外挂式”:利用机器指令编写;利用 basic 程序端口号及 IN 、 OUT语句编写;借用现有的标准串、并行口的标准接口程序“替换代入”控制设备 2 、利用系统调用,控制外部设备的三个基本寄存器:设备状态寄存其(包括中断向量码和设备号等)数据寄存器、控制寄存器的各位内容。

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7.2 外部设备的安装 (p100)

7.2.5 设备驱动程序的编制:几种方法如下:3 、纳入 OS 时,要按 OS 设备处理程序的表格规范和分段格式等编写。4 、利用厂商提供的设备处理程序5 、网上下载新软件或升级软件

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7.2 外部设备的安装 (p101)

7.2.6 CPU 与外部设备的信息交换四种数据传送控制方式: 1 、程序直接控制方式:耗费大量的 CPU 时间、无法检测设备错误、只能串行工作。 2 、中断控制方式:并行操作的设备数受到中断处理时间的限制 3 、直接内存存取方式 DMA :要求 CPU 执行设备驱动程序启动设备,给出存放数据的内存地址 及操作方式和传送长度等。 4 、通道方式:给 CPU发出 I/O 启动命令后,由通道指令完成启动设备等工作

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7.2.7 总线和接口教材 P104 自己阅读