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第4单元设备管理 第1节设备管理做什么 设备的分类设备管理功能设备管理的目标举例 1 设备分类 块设备又称存储设备 是存储信息的设备 如 硬盘 u盘等字符设备又称输入输出设备 能将信息从计算机外部输入到机内 或反之 如 键盘 显示器 打印 调制解调器 网卡等 2 第4单元设备管理 第1节设备特点各异 如何管 设备的分类设备管理功能设备管理的目标举例 3 设备使用流程举例 设备管理 4 设备管理分为两层 硬件相关层 硬件无关层 5 硬件无关层 I O子系统 做所有设备共同的工作 6 提供一组I O命令 以便用户进程能够在程序中提出I O请求 这是用户使用外部设备的 界面 记住各种设备的使用情况 实现设备的分配与回收 对缓冲区进行管理 解决设备与设备之间 设备与CPU之间的速度匹配问题 硬件相关层 驱动 按照用户的具体请求 启动设备 通过不同的设备驱动程序 进行实际的I O操作 I O操作完成之后 通过中断将结果通知用户进程 从而实现真正的I O操作 7 第4单元设备管理 第1节设备特点各异 如何管 设备的分类设备管理功能设备管理的目标举例 8 设备管理的目标 提高设备利用率合理分配设备提高设备与CPU 各外部设备之间的并行性方便用户的使用尽量隐藏设备的个性独立于设备 用户使用的设备与物理设备无关统一 对各种不同的设备提供一致的界面 9 所谓设备独立性是指 用户在程序中使用的设备与实际使用的设备无关 概念 设备独立性 实现办法 逻辑名标准设备 10 2020 1 7 11 设备逻辑名 intfd open dev prn for inti 0 i 10 i write fd i sizeof int close fd 文件路径名 和文件访问方式一致 一个程序独立于分配给它的某种类型的具体设备系统可以根据设备的使用情况 动态地分配给程序某类设备中的任一台物理设备 程序都能正确地执行 12 逻辑名不好统一 标准设备 标准设备 0号设备 标准输入 默认键盘 1号设备 标准输出 默认显示器 设备号 唯一标识设备 Voidmain intx scanf d 输出到标准输出设备 13 Printf怎么做 先创建缓存buf将格式化输出都写到那里 然后再write 1 buf 标准设备可以通过重定向改变 14 设备独立性第2种方案 程序应尽可能与它所使用的I O设备类型无关在输入 或输出 信息时 信息可以从不同类型的输入 或输出 设备上输入 或输出 若要改变输入 或输出 设备的类型 程序只需进行最少的修改或者不用修改 第2种方案很多高级语言采用 15 设备管理是分层管理的 分为硬件相关部分和硬件无关部分 操作系统可以只做无关部分 即I O子系统 硬件相关部分 即设备驱动部分操作系统可以不做 但是会提供一种方式让其作为操作系统的一部分运行 总结 2020 1 7 16 第4单元设备管理 第1节设备特点各异 如何管 设备的分类设备管理功能设备管理的目标举例 17 所谓 设备无关性 是指 A I O设备具有独立执行I O功能的特性B 用户程序中使用的设备名与具体的物理设备无关C 设备驱动程序与具体的物理设备无关D 系统能够独立地实现设备共享 18 例子 操作系统设备管理功能的内部结构设计一般是基于分层的思想 因此 通常将I O软件组织成四个层次 用户应用层软件 中断处理程序 独立于设备的软件和设备驱动程序 采用分层思想的主要目的是 1 当用户进程提出I O请求访问硬件时 需要按 2 的层次结构进行 1 A 便于即插即用B 减少系统占用的空间C 便于系统修改 扩充和移植D 提高处理速度 2 A 进程请求I O一独立于设备的软件一中断处理程序一设备驱动程序一硬件B 进程请求I O一独立于设备的软件 设备驱动程序一中断处理程序一硬件C 进程请求I O一设备驱动程序一中断处理程序