计算机设备管理培训知识(PPT 131页).ppt

1、操作系统教程第1页、第5章设备管理、5.1设备管理概要5.2 I/O系统5.3缓冲技术5.4排他设备的分配5.5磁盘管理5.6设备处理5.7虚拟设备5.8本章总结5.1设备管理概要、现代计算机系统中配置有多种外围设备的计算机系统中， 一般也将外围设备称为I/O设备，在这些个的设备物理特性和操作方式上有很大不同，运行速度、控制方式、数据显示以及传输单位上有很大不同。 因此，使用修正器系统进行的外围设备的管理是执行操作系统中最具有多样性和复杂性的部分。 执行操作系统教材第2页，5.1设备管理概要，1、外围设备分类初期的计算机系统速度慢，应用面狭小，外围设备主要以纸张录音带、卡片等为投入产出介质，相

2、应的设备管理程序也比较简单，进入20世纪80年代，个人计算机、 随着工作站及计算机网络等的发展，开始使用外围设备的用户可以从不同的角度对外围设备进行分类。 根据外围设备的依存关系，可分为系统设备和用户设备。 根据操作特性，可以将外围设备分为存储老虎钳和I/O数据老虎钳。操作系统教程第3页、5.1设备管理概述、2、设备管理功能现代计算机系统为用户提供用户友好、使用外围设备的统一接口，尽可能提高投入产出设备的使用效率，发挥系统并行性。 因此，设备管理的主要功能是为外围设备提供分配和分配。 实现外围设备的启动。 实现光盘的驱动计划。 实现设备处理。 实现虚拟去老虎钳。 另外，执行操作系统教程第4页、

3、5.2 I/O系统一般将I/O数据老虎钳及其接口线路、控制零配件、通道和管理软件统称为I/O系统。 大星空卫视存储器和外围设备之间的信息传输操作称为I/O操作。 随着多信道计程仪编程技术的引入，I/O操作能力成为纠错系统的综合处理能力和性能价格比的重要因素。执行操作系统教程第5页、5.2.1投入产出系统配置和典型的投入产出系统包括如图5-1所示的男公关、通道、老虎钳支重轮、输入/输出设备4级配置。执行操作系统教学课件6页、5.2.1投入产出系统配置、1. I/O数据老虎钳I/O数据老虎钳的种类很多，其重要能源指标包括数据传输单位、数据传输率、数据老虎钳的共享属性等。 用户可以从不同的角度对I/

4、O解老虎钳进行分类。 (1)按照传输率的高低，I/O数据老虎钳可分为3种：第一种是低速解老虎钳，其传输率仅是每秒数字节到数百字节，例如牛鼻子板、鼠标等解老虎钳。 二是中速去老虎钳，传输速度为每秒数千字节到数万字节，例如行式打印机和激光打印机等，第三个是高速去老虎钳，具有录音带驱动器、光盘机、自动存储塔等每秒数十万字节到数十兆字节的传输速度。执行操作系统教程第7页、5.2.1投入产出系统构成、(2)按信息交换的单位，可按老虎钳和主存储器间的信息交换的物理单位，将I/O数据老虎钳分为2种。 第一种是块摇滾乐老虎钳，它以块为单位与主存储交换信息，属于磁盘(每块磁盘摇滾乐的大小为0.54KB )、录音

5、带等结构性的块老虎钳。 块摇滾乐老虎钳的基本特征是传输率高，通常是每秒兆比特。可用于行政许可指定块摇滾乐的读/写的寻址，以及在I/O操作时，大多采用直接存储器存取(直接存储器访问)方式。 第二个是字符设备，属于非结构化数据老虎钳，它以字符为单位与主内存交换信息。 人机交互、打印机等，字符设备的种类很多。字符设备的基本特征是传输率低，通常以每秒字节到几千字节不能寻址，即输入时的源地址和输出时的目标地址不能指定的I/O操作时，大多采用中断驱动方式。OS教程第8页、5.2.1投入产出系统配置、(3)可按数据老虎钳的共享属性将数据老虎钳按数据老虎钳的共享属性分为3种。 第一种是独占的去老虎钳，在一段时

6、间内只能独占使用一个作业，如输入法、录音带驱动器、打印机等。 排他解老虎钳通常采用静态分配方式。 也就是说，在执行一个作业之前，将作业需要使用的解老虎钳分配给作业，在作业执行过程中独占解老虎钳，在作业完成之前不释放。 第二种是共享数据老虎钳，云同步可以使用磁盘等多个作业，对于共享数据老虎钳，云同步可以使用多个作业。 也就是说，多个作业可以在时间内交替启动共享解老虎钳，但每个时间只能占用一个作业。 第三种是虚拟数据老虎钳，在虚拟技术共用型数据老虎钳中模拟排他型数据老虎钳的动作。操作系统教程第9页、5.2.1投入产出系统配置、2.decont支重轮(1)接口线路通常，外围设备不是直接与电脑CPU通

7、讯，而是与decont支重轮通信。 在解老虎钳与解老虎钳支重轮之间，如图5-2所示，有通过数据线、控制线、状态线传输数据、控制、状态这3种信号的接口。执行操作系统教学课件10页，5.2.1投入产出系统配置，(1)数据信号线数据信号线用于数据老虎钳和解老虎钳支重轮间的数据信号传输。 (2)控制信号线控制信号线用作解老虎钳控制支重轮和I/O解老虎钳之间的控制信号传输路径。 (3)状态信号线状态信号线用于传送表示设备的当前状态的信号。 解老虎钳的当前状态包括读取中、写入中、解老虎钳完成等。操作系统教程第11页、5.2.1投入产出系统配置、减老虎钳支重轮位于电脑CPU和德老虎钳之间，用于控制一个或多个

8、I/O设备，以便在I/O数据老虎钳和男公关之间进行数据交换。 解老虎钳控制支重轮与电脑CPU相通讯，与解老虎钳相通讯，并且接收来自电脑CPU的命令和控制I/O解老虎钳的操作是CPU和I/O设备之间的接口，从而有效地从设备控制事务中释放CPU。 解老虎钳控件支重轮有控制字符设备的控件支重轮和控制子摇滾乐解老虎钳的控件支重轮两种。 解老虎钳控制支重轮是一个可寻址的解老虎钳，可以连接多个相同类型的解老虎钳，并且可以为每个受控制的解老虎钳分配地址，前提是它包含多个解老虎钳地址。 微计算机和迷你电脑中的计算机小滚珠通常为印刷电路卡形式，经常被称为接口卡，插入计算机中，可以控制一个、两个、四个或八个同种设

9、备。OS教学课件12页、5.2.1投入产出系统构成、(2)解老虎钳支重轮的基本功能器件控制支重轮的基本功能有以下几点。 接受并识别命令。 解老虎钳命令支重轮接受并标识电脑CPU向命令支重轮发出的各种命令。 因此，解老虎钳命令支重轮需要适当的控制暂存器来存储接收到的命令和残奥仪表，并对接收到的命令进行解查询密码。 数据交换。 decont支重轮实现了电脑CPU和cont支重轮、cont支重轮和decont老虎钳之间的数据交换。 在电脑CPU和计算机支重轮之间的数据交换中，电脑CPU通过数据男低音向计算机支重轮并行写入数据，或者从计算机支重轮并行读取数据。 计数支重轮和数据老虎钳之间的数据交换是指

10、数据老虎钳向计数支重轮输入数据，或者从计数支重轮向数据老虎钳传输数据。 因此，控制暂存器中必须设置数据暂存器。 查看和报告操作系统教程第13页、5.2.1投入产出系统配置和老虎钳状态。 解老虎钳控制支重轮必须记录外围设备的工作状态。 例如，只有当数据老虎钳处于准备发送状态时，电脑CPU才能启动去老虎钳支重轮从数据老虎钳中读取数据。因此，在去老虎钳命令支重轮中设置状态暂存器，其中的各二进制位表示有去老虎钳的状态，电脑CPU通过读取状态暂存器的值，掌握该去老虎钳的当前状态，进行正确的判断，发出操作命令。 地址识别。 要识别不同的数据老虎钳，系统中的每个数据老虎钳必须有唯一的地址，并且必须能够识别由

11、老虎钳控制支重轮控制的每个数据老虎钳的地址。 例如，在IBM PC中，将硬盘控制器中的暂存器的地址规定为32032F。 为了使电脑CPU能够将数据正确写入(或读取)到暂存器中，必须正确识别。 因此，需要在解码老虎钳支重轮中配置地址解码器。 操作系统教程第14页，5.2.1投入产出系统配置，数据缓冲区。 为了解决高速电脑CPU和低速I/O数据老虎钳之间的速度不整合，必须在去老虎钳控制支重轮上设置缓冲区。 错误控制特罗尔。 解老虎钳支重轮还负责检测从I/O数据老虎钳发送来的数据的错误。 当在传输期间被发现错误时，电脑CPU通常定径套错误检测查询密码并向电脑CPU报告，为了保证数据的精准性，它再次进

12、行传输。OS教学课件15页、5.2.1投入产出系统配置、(3)构成去老虎钳控制支重轮的去老虎钳控制支重轮，通常如图5-3所示，包括去老虎钳控制支重轮和CPU接口、设备控制器和设备接口、I/O逻辑3 操作系统教程第16页，5.2.1投入产出系统配置，老虎钳控制支重轮和电脑CPU接口。 该接口通过数据线、地址线和控制线，实现电脑CPU和解老虎钳支重轮之间的通讯。 数据线通常与数据暂存器、控制状态暂存器相连。 解老虎钳控制支重轮和解老虎钳的接口。 一个解老虎钳支重轮有一个或多个解老虎钳接口，每个接口连接一个数据老虎钳，每个接口有三种类型的信号：数据、控制和状态。 解老虎钳支重轮的I/O逻辑根据来自电

13、脑CPU的地址信号选择解老虎钳接口。 输入输出逻辑。 去老虎钳控制支重轮的I/O逻辑用于实现去老虎钳的控制。 通过一系列控制线与电脑CPU交互，电脑CPU利用该逻辑向控制支重轮发出I/O命令。 I/O逻辑对接收到的命令进行解码。 当电脑CPU启动解老虎钳时，它将启动命令发送到控制支重轮，通过地址线将地址发送到云同步，对通过控制支重轮的I/O逻辑接收的地址进行查询密码，并根据翻译命令控制选定的解老虎钳。执行操作系统教程第17页、5.2.1投入产出系统配置、3 .通道提供了电脑CPU和外围设备之间的更高并行操作能力，并使计算机系统能够通过标准接口将多种多样且物理特性不同的外围设备连接到系统，其特点

14、是在电脑CPU与设备支重轮之间具有执行I/O命令的功能，通过执行通道计程仪程序控制I/O，完成主内存和外围设备之间的信息传输。 采用通道技术主要解决了投入产出操作的独立性和各部分工作的并行性，实现了外围设备与电脑CPU间的并行操作、通道与通道间的并行操作、各通道上外围设备间的并行操作，提高了系统整体效率。 具有通道装置的计算机系统将主机、通道、解老虎钳支重轮和解老虎钳分4个阶段连接，实施3个阶段的控制。 通常，一个中央处理机可以连接多个信道，一个信道可以连接多个控制支重轮，一个控制支重轮可以连接多个解调老虎钳。 另外，OS教程第18页、5.2.1投入产出系统构成根据信息交换方式，信道被分类为字

15、节复用信道、排列选择信道、排列复用信道这3种。 (1)字节复用信道(Byte Multiplexor Channel )字节复用信道是以字节单位以交叉方式工作的信道。还包括许多未分配子信道，其中，有数百个子信道连接I/O解老虎钳，从而控制数据老虎钳的投入产出行为，如图4-4所示。 这些个的子信道以时间切片循环方式共享主信道。 字节多径效应信道主要用于连接大量低速外围设备，例如软磁盘投入产出、纸录音带投入产出、卡输入/输出功能、其他端口打印机等设备。OS教学课件19页、5.2.1投入产出系统配置、OS教学课件20页、图5-4字节多路复用信道的工作原理、5.2.1投入产出系统配置、(2)分配给阵列

16、选择信道的子信道只有一个，在一定期间内只有一个在解老虎钳占用信道的情况下，它被排他地使用，即使没有数据传输，信道也空闲并且在其它解老虎钳释放其信道之前不可用。 这样，排列选择信道可以连接多个高速解老虎钳，一次传输一批数据，传输速度高，但是录音带驱动器和盘机器等信道的利用效率低。 另外，OS教程第21页、5.2.1投入产出系统结构、(3)排列复用信道(Block Multiplexor Channel )排列复用信道是排列选择信道的传输率高、字节复用信道是各子信道(解老虎钳) 由于包含多个非分配型子信道，并以时分方式使云同步执行多个信道计程仪报，所述多个非分配型子信道是能够时分并行操作的优点的组

17、合，所以所排列的复用信道能够得到高数据传输率和良好的信道利用效率。 数组多径效应信道的本质是利用多径效应计程仪编程技术对信道计程仪报进行硬件实现。 此外，关于OS教程第22页和5.2.1投入产出系统配置，由于信道成本高，因此系统中的信道数量有限，这将成为I/O瓶颈，从而经常降低整个系统的吞吐量。 如图5-5所示的单通路I/O系统那样，为了驱动设备1，需要连接控制支重轮1和第一频道，如果第一频道被其他设备(设备2、设备3、设备4等)占用或故障，则设备1不能启动， 解决因信道不足而引起的投入产出动作的“瓶颈”现象即“瓶颈”的最有效的方法是，如图5-6所示，将一个去老虎钳连接到多个控制支重轮，将一个

18、控制支重轮连接到多个信道，从而在个别信道、控制支重轮中发生故障多径效应方式不仅解决了“瓶颈”的问题，还提高了系统的可靠性。OS教学课件23页、5.2.1投入产出系统配置、OS教学课件24页、图5-5单程I/O系统、5.2.1投入产出系统配置、OS教学课件25页、图5-1图5-7中，上述、执行操作系统的教学课件26页面、5.2.1投入产出系统配置、4 .男低音系统的计算机系统的各部分(中央处理机、存储器、各种I/O数据老虎钳等)，如图5-8所示，通过总线实现各种信息的传输。 男低音性能是根据男低音时钟频率、带宽和相应的男低音传输速率等指标来衡量的。 随着计算机电脑CPU和主记忆体速度的提高、字数的增加和新型设备的上市，不断地推进了男低音的发展，从初期的ISA男低音发展到