设备管理_电脑设备管理的功能

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 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 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 7 1 31 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 7 1 32 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 7 1 33 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 7 1 34 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 7 1 57 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 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 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 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 DirectMemoryAccess 工作方式 软通道是软件设计中使用的各种 标识 缓冲 等 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 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 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 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 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 7 2外部设备的安装 p101 7 2 6CPU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