大综合课件软件设备管理

13.5设备管理2设备的分类1.从资源分配的角度独享设备共享设备虚拟设备2.从其所属关系的角度系统设备用户设备3设备管理的任务、功能。1.选择和分配I/O设备以便进行数据传输操作。2.控制I/O设备和CPU（或内存）之间交换数据。3.为用户提供一个友好的透明接口。4.提高设备和设备之间、CPU和设备之间，以及进程和进程之间的并行操作度，以使OS获得最佳效率。4设备管理程序一般要提供下述功能：1.提供和进程管理系统的接口。2.进行设备分配。3.实现设备和设备、设备和CPU等之间的并行操作。4.进行缓冲区管理。53.5.1通道与中断技术1.I/O的实现

循环测试I/O方式程序I/O中断方式通道I/O方式

6程序直接控制方式就是由用户进程来直接控制内存或CPU和外围设备之间的信息传送。优点：控制简单，不需要多少硬件支持。缺点：1.CPU和外部设备只能串行工作。2.CPU在一段时间内只能和一台外围设备交换数据信息。3.无法发现和处理由于设备或其他硬件所产生的错误。程序直接控制方式只是用于那些CPU执行速度较慢，而且外围设备较少的系统。7中断方式目的：为了减少程序直接控制方式中CPU等待时间以及提高系统的并行工作速度。步骤缺点：1.中断次数较多，会耗去大量的CPU处理时间2.中断次数的急剧增加造成CPU无法响应中断和出现数据丢失现象3.如果外围设备的速度也非常快，则可能造成数据缓冲寄存器的数据由于CPU来不及取走而丢失。8DMA方式DMA又称直接存取（directmemoryaccess)方式。其基本思想是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通路。DMA控制器可以用来代替CPU控制内存和设备之间进行成批的数据交换。DMA方式的数据输入处理过程DMA方式与中断方式的区别是：1.中断方式是在数据缓冲寄存器满之后发中断请求，而DMA则是在所要求转送的数据块全部结束时要求CPU进行中断处理。2.数据传送控制不同9通道控制方式通道是I/O与主存之间的双向数据通路，当通道接受CPU的命令后，能独立执行通道程序，再通过控制器执行I/O操作。DMA方式中数据的传送方向、存放数据的内存起始地址以及传送的数据块长度等都由CPU控制通道方式中这些由通道来控制DMA方式中每台设备至少一个DMA控制器通道方式中一个通道控制多台设备于内存进行数据交换。103.5.2缓冲技术

缓冲技术是系统在内存中开辟一个具有N个单元的区域作为缓冲区目的：1.解决外围设备与处理机速度不匹配的问题2.减少中断的次数3.解决DMA或通道方式时的瓶颈问题11

缓冲区的大小可以按照实际应用需要来确定，其结构可以有多种形式。1.循环队列形式2.单缓冲区及多缓冲区形式3.缓冲池结构12

把输入输出缓冲区统一起来，形成一个既能用于输入又能用于输出的缓冲区，称为缓冲池。缓冲池中存在的3中类型的缓冲区：

输入数据缓冲区输出数据缓冲区空白缓冲区

通过连接指针分别形成3个队列：in、out以及em。133.5.3设备处理程序主要完成的功能1.使处理机执行I/O指令2.当I/O操作完成或发生其他事件时，I/O设备向处理机发出中断请求，要求处理机进行相应处理。141、CPU与通道可以并行执行，并能通过（

）实现彼此这间的通信。

AI/O指令

B

I/O中断开

C

操作员

DI/O指令和I/O中断2、作业执行中要不断启动外部设备。通常把存储介质上的信息读入主存或者把主存中的信息传送到存储介质上的操作称为（

）操作。A输入输出

B

启动外设

C

访问主存

D作业执行153、既考虑作业等待时间，又考虑作业执行的调度算法是（

）A响应比高者优先

B先来先服务

C优先级调度

D

短作业优先4、作业调度程序从处于（

）状态的队列中选择适当的作业投入运行。

A运行

B提交