设备管理培训课件(PPT 111页).ppt

1、第五章设备管理，5.1 I/O系统5.2 I/O控制方式5.3缓冲管理5.4设备分配5.5设备处理5.6磁盘内存管理，教学目的：设备管理的主要功能，型号理解I/O子系统的构成，结构理解设备的控制，I/O控制理解设备的类型理解设备分配掌握I/o缓冲器技术掌握虚拟设备和SPOOLing系统掌握磁盘设备管理的重点难点：虚拟设备和SPOOLing系统采用的技术掌握磁盘设备管理方式，上课前部署：数据老虎钳管理概要，数据老虎钳管理的主要功能：数据老虎钳分配裸设备映射数据老虎钳驱动程序I/O缓冲器的管理， 解老虎钳分配、多信道计程仪报系统的解老虎钳对用户直接不可用，而执行操作系统统一调度和控制解老虎钳分配功

2、能是解老虎钳管理的基本塔斯克。 “去老虎钳分配计程仪程序”根据特定策略将去老虎钳分配给申请去老虎钳的用户进程，并记录去老虎钳的使用情况。 为了增强对裸设备映射、更适应于应用操作平台以及实现应用I/O重定向，许多现代OS支持应用对数据老虎钳的不依赖性，即一般说来的解老虎钳依赖性或解老虎钳依赖性。 物理数据老虎钳是物理I/O系统上实际安装的数据老虎钳。 从应用程式角度看，逻辑解老虎钳是物理解老虎钳的抽象。 从执行操作系统的解老虎钳管理器的角度来看，物理解老虎钳是逻辑解老虎钳的索引。 如果裸设备映射或系统通讯端口数据老虎钳的独立性，则该系统中的应用程序所引用的逻辑数据老虎钳与实际安装的物理数据老虎钳

3、不固定相关。 实际上，在应用程序运行时，执行操作系统的解老虎钳管理器必须将对应用程序逻辑数据老虎钳的引用转换为对相关物理数据老虎钳的引用。 此解老虎钳管理功能称为从逻辑解老虎钳到物理解老虎钳的映射功能，简称为裸设备映射功能。 也称为去老虎钳驱动程序、去老虎钳处理，表示控制物理去老虎钳，实现真正的I/O动作。 解老虎钳驱动程序的主要任务是从高级软件接收抽象服务请求，诸如读取/写入命令，将其转换为具体请求，并通过一系列I/O命令控制解老虎钳完成该请求的操作。 此外，解老虎钳驱动程序还将从解老虎钳发送的信号发送到更高级别的软件，如解老虎钳是否损坏。 解老虎钳驱动程序、解老虎钳驱动程序与硬件密切相关，

4、必须按老虎钳类型配置驱动程序。 去老虎钳驱动程序通常由去老虎钳制造商根据执行操作系统的请求进行组织，而执行操作系统只对与去老虎钳驱动程序的接口提出请求，某些硬件在具体的去老虎钳驱动程序特定的执行操作系统中可能不可用。 这是因为没有专用或通用的去老虎钳驱动程序，或者去老虎钳驱动程序的设置修正有问题，去老虎钳无法正常工作的可能性高。 另外，I/O缓冲器的管理是为了减轻处理面和外部设备之间的速度不整合的不符点、提高处理器和外部设备之间的并行性，现代的执行操作系统大多在设备管理部分中引入缓冲技术。 通常，缓冲区是内存中用于高速缓存区进程和外部老虎钳之间的数据传输的几个区域。 也称为I/O缓冲区。 I/

5、O缓冲管理的作用是组织I/O缓冲区，为用户提供获取和释放I/O缓冲区的方法。处理器、存储器、I/O数据老虎钳、I/O数据老虎钳、I/O数据老虎钳、I/O数据老虎钳、系统男低音、5.1 I/O系统、I/O数据模拟、I/O设备、I/O设备、异构I/O子系统的结构图、异构I/O子系统的结构图、控件中速解老虎钳：指传输率从每秒数千字节到数万字节的解老虎钳。 例如行式打印机、激光打印机等。 高速解老虎钳：传输速率从数百kb到数十MB的解老虎钳。 例如：录音带驱动器、光盘机、自动存储塔等。 2 )按信息交换的单位进行封摇滾乐(Block Device ) :用于存储信息。 I/O传输的单位为封摇滾乐。 那

6、个属于构造性的设备。 典型的封摇滾乐盘是硬盘。 基本特征：可随机网站数据库传输率高的任意子摇滾乐的直接存储器访问方式驱动。 “字符设备”(Character Device ) :用于投入产出数据。 I/O传输的单位是字节。 例如打印机。 基本特征：传输率低，中断不可寻址驱动。 3 )根据default的共有属性分类(3个类别)排他default老虎钳：在任意时间内最大一个进程占有它，字符设备和录音带驱动器是排他的default。 即临界资源。 共享演示老虎钳：来自多个进程的网站数据库可以在录音带驱动器以外的子摇滾乐演示老虎钳属于共享演示老虎钳时交叉进行。 虚拟去老虎钳：用一种去老虎钳模拟另一种

7、去老虎钳。 共享去老虎钳模拟独占去老虎钳，以高速去老虎钳模拟低速去老虎钳。 仿真的数据老虎钳有虚拟数据老虎钳，2 .仪器与计算机支重轮之间的接口，仪器与计算机支重轮之间的接口，仪器通过仪器计算机支重轮间接进行电脑CPU和通讯，仪器与仪器计算机支重轮之间有接口，传输3种信号：对应3条信号线。不同类型的I/O子系统的结构图、具有cont支重轮的I/O系统、5.1.2 de-cont支重轮、de-de-cont支重轮是电脑CPU和装置之间的接口，从CPU接收命令，控制I/O装置的操作，控制主存储器和装置之间的数据传输I/O去老虎钳通常包括机械零件和电子部件。 电子部件被称为I/O零配件或去老虎钳支重

8、轮。 的双曲馀弦值。 初始电脑CPU直接控制外部数据老虎钳，部署I/O组件，然后增强I/O命令功能，使电脑CPU逐渐脱离与外围设备的交互细节。 执行操作系统通常仅与康托支重轮进行交互，而不是与德老虎钳本身进行交互。PCI男低音控制器支重轮、处理器、存储器、网络视频卡、外围设备、光盘、磁盘、集成驱动电路男低音控制器支重轮、外围设备控制器支重轮、控制器支重轮、CPU、存储器、存储器、文字显示控制器、主存储路径CPU、显示信号、字节1 .解老虎钳控制器支重轮的基本功能，接收命令和来自识别电脑CPU的命令，收集解老虎钳状态，向电脑CPU报告地址识别数据缓冲区错误，2 .解老虎钳控制器支重轮的配置，1

9、)控制器和处理器设备控制器的配置，5.1.3 I/O通道，1.3 I/o通道o通道(I/O通道)数据老虎钳的引进、定义：通道是专门从事独立于电脑CPU的数据I/O传输工作的特殊处理器。 实施通道的目的：将电脑CPU从I/O事务中释放出来，同时提高电脑CPU和去老虎钳、老虎钳和去老虎钳之间的并行处理能力。 通过执行通道闭计程仪报来控制I/O动作。 命令类型是单一的，只能执行与I/O操作相关的命令。 通道没有自己的内存，与电脑CPU共享内存。、不同类型的I/O子系统的结构图、具有一致支重轮的I/O系统、2 .信道类型、1 )字节复用信道(Byte Multiplexor Channel )、字节复

10、用信道(Byte Multiplexor Channel )，以字节为单位传输信息，并且能够时分共享主信道。 以字节为单位进行交叉变压器通讯端口，一台传输1字节后，立即传输到另一台传输字节。 主要连接以字节为单位的低速I/O去老虎钳。 例如，打印机、终端。字节复用信道的工作原理、控制支重轮、a、控制支重轮、b、控制支重轮、c、控制支重轮、d、控制支重轮、n 1、b、1、c、1、a、2、b、2、解老虎钳，2 )阵列选择信道该信道可以连接多个高速设备，但由于只包含一个分配型子通道，所以在时间内只能执行一个信道计程仪报，一个设备占用该信道后为排他的，即使没有数据传输，其他设备也不能使用该信道。 可以

11、看出，这种通道的利用率很低。 3 )阵列多路复用信道(Block Multiplexor Channel )阵列选择信道具有高传输速率，但是一次只能传输一个数据老虎钳。 排列复用信道是结合了排列选择信道的传输速率高和字节复用信道能够进行各子信道(解老虎钳)的时分并行动作的优点的新信道。 包括多个未分配的子信道，可以同时实现高数据传输速度和良好的信道利用率。 广泛用于连接多台高中速的外围设备，其数据传输以排列方式进行。 3 .“瓶颈”问题、单程I/O系统、通道数少、系统整体吞吐量低。 例如，多径效应I/O系统，如何解决问题添加从老虎钳到男公关的路径而不添加通道。 即，一个解老虎钳被连接到多个控制

12、支重轮，并且一个控制支重轮被连接到多个声道。 5.1.4男低音系统、男低音型I/O系统构成、订正机系统中的各部分之间的联络全部通过男低音来实现。 1. ISA和EISA总线1 ) isa (industrystandardarchitecture )总线1984年上市，80286型微机使用的总线结构。 男低音带宽为8二进制位，最大传输速率为2Mb/s。 此后不久，16二进制位(EISA )男低音上市，其最高传输速率为8Mb/s，之后上升到16Mb/s，可以连接12台机器。 2) EISA(Extended ISA )总线在80年代末期，开发了扩展ISA(EISA )总线，带宽为32位色，总线的

13、传送速度高达32Mb/s秒，同样可以连接12台外部设备。 2 .本地总线和视频电子标准协会男低音带宽为32位色，最高传输速率为132Mb/s。1。 90年代发售了。 只能连接24台设备，控制支重轮没有缓冲区。 不支持奔腾微机。 外围组件接口(PCI )男低音在电脑CPU和外围设备之间插入复杂的管理层，以协调数据传输并提供一致的接口。 管理层配备了数据缓冲区，最多可以通讯端口10种外围设备，以确保高时钟频率的电脑CPU正常工作。 可以连接ISA和EISA等传统的男低音，数据男低音可以扩展到32位色、64二进制位。 5.2 I/O控制方式、高速计程仪程序I/O方式中断驱动器I/O控制方式直接存储器

14、访问I/O控制方式I/O通道控制方式、5.2.1高速计程仪程序I/O方式中，电脑CPU没有中断机构。 投入产出命令或询问法命令测试一台deta老虎钳的忙标志二进制位，确定主内存和外围deta老虎钳是否交换一个字符或一个字。 当电脑CPU启动I/O数据老虎钳时，将不断查询I/O数据老虎钳的准备情况，终止执行原始的计程仪程序，浪费有效工作时间。 I/O就绪后，电脑CPU将参与数据传输工作，无法执行原始计程仪程序。由于电脑CPU和I/O数据老虎钳串行工作，主机无法在一盏茶上发挥效率，周边数据老虎钳也无法合理使用，系统整体效率差。 5.2.2中断驱动器I/O控制方式，电脑CPU启动I/O数据老虎钳后，

15、不询问法I/O数据老虎钳是否准备好，继续执行当前计程仪程序。 解老虎钳控制支重轮根据命令的要求控制指定的I/O数据老虎钳，数据准备好后，即进入数据暂存器时，控制支重轮通过控制线向电脑CPU发送中断信号。 I/O操作由直接电脑CPU控制，每次传输一个字符或字时都会发生中断，仍然占用大量有效工作时间。 不需要忙查询I/O的准备情况，电脑CPU和I/O数据老虎钳能够实现部分并行处理，与计程仪程序查询的串行工作方式相比，能够将电脑CPU资源用于一盏茶。 5.2.3直接存储器存取直接存储器访问I/O控制方式、I/O数据老虎钳不占用电脑CPU而直接与主存储器交换数据的话，提高了电脑CPU的利用率，出现了直

16、接存储器存取直接存储器访问方式。 1 .特征：数据传输的基本单位是数据标签摇滾乐，用于在电脑CPU和I/O数据老虎钳之间一次传输至少一个数据标签摇滾乐。 所传输的数据必须从数据老虎钳直接发送到内存，或者仅在传输相反发送的一个或多个数据标签摇滾乐的开始和结束时干预电脑CPU，整个子摇滾乐的数据传输在控制支重轮的控制下进行。 (1)命令/状态暂存器Cr :从电脑CPU接收与I/O命令和控制有关的信息，或者老虎钳的状态。 (2)内存地址暂存器MAR :输入时，保存从数据老虎钳向存储器传送数据的起始地址输出时，保存从存储器向数据老虎钳的存储器资源地址。 (3)数据暂存器DR :用于暂时存储从数据老虎钳

17、到内存或从内存到数据老虎钳的数据。 (4)数据计数器DC :存储本次电脑CPU读写的字(节)数，3 .直接存储器访问动作过程、直接存储器访问方式的工作流程，例如： 电脑CPU从盘读取数据，电脑CPU执行其他塔斯克的5.2.4 I/O通道控制方式、1. I/O通道o通道方式实现了直接存储器访问方式电脑CPU、通道、I/O数据老虎钳三种并行处理，能够更有效地提高系统整体的资源利用率。 2、信道程序，其是信道计程仪报、(1)操作码读取、写入、控制等的操作(2)内存地址操作的存储器首标(3)计数操作的字节数(4)信道报计程仪结束二进制位PP=1、信道结束(5)记录结束标志rr=的信道程序每个频道命令必须包含以下内容： 示例：以下是由6个通道命令组成的简单通道堆计程仪栏。 该计程仪程序将内存中不同地址的数据写入多个记录查询密码。5.3缓冲管理、5.3.1缓冲的导入、(1)缓和电脑CPU和I/O设备之间的速度不整合的不符点。 在数据到达速度和脱离速度不一致的地方，可以采用缓冲技术。 (