七、操作系统之设备管理

七、设备管理

概述

1.    设备类型：计算机系统中，除了CPU及存储器之外，还有一类比较重要的硬件资源——I/O设备。I/O设备是计算机与外界进行信息交换的装置。

2.    设备管理的任务                                                                                  

3.    设备管理的功能                                                                                                   

数据传送控制方式

1.    程序直接控制方式                                                                                      

2.    中断方式                                                                                         

3.    DMA方式——直接存取方式                                                                                 

4.    通道控制方式                                                                                             

          

设备分配技术

1.    多道环境下的设备分配，不只是对设备进行分配，而且还要实现与设备相关联的通道及设备控制器的分配。设备的分配和管理中，常采用的数据结构主要有四张表：系统设备表SDT、设备控制表DCT、控制器控制表COCT、通道控制表CHCT。通道控制设备控制器、设备控制器控制设备。                                                                                                       

                                根据用户请求的I/O设备的逻辑名，查找逻辑设备和物理设备的映射表；以物理设备为索引，查找SDT，找到该设备所连接的DCT；继续查找与该设备连接COCT和CHCT。                                                                                                                   一个进程只有获得了通道、控制器和所需设备三者之后，才具备了进行I/O操作的物理条件。

2.    设备分配的方式有两种：静态分配和动态分配                                              

3.    设备独立性：指应用程序独立于具体使用的物理设备，即用户编制程序使用的设备与实际使用的设备无关。

4.    设备分配策略：先来先服务；优先级高者优先。

5.    设备分配步骤：按照顺序——分配设备；分配控制器；分配通道。

I/O进程控制

1.    I/O控制：指从用户进程的I/O请求开始，给用户进程分配设备、启动有关设备进行I/O操作，以及在I/O操作完成之后响应中断，进行善后处理为止的整个系统控制过程。

2.    I/O控制的功能                                                                                     

3.    I/O控制的实现方式                                                                                               

      

缓冲技术：可提高外设利用率

1.    缓冲引入的主要目的：                                                                                            

2.    缓冲种类：单缓冲；双缓冲；多缓冲；缓冲池。                                                 

虚拟设备与假脱机技术

1.    虚拟设备：                                                                                                 

2.    SPOOLING系统（同时联机的外围操作或者假脱机操作）：利用一台高速共享设备（磁盘或磁鼓）将一台独占设备模拟成多台可并行操作的虚拟设备。这样一来，使每个用户都感到得到了系统中的一台独享设备。

                                                                                              

3.    假脱机系统的特点