电脑设备管理的功能(1)
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,7.1.3 1.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,7.1.3 2：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”,7.1.3 3、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。,7.1.3 4：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,7.1.5 7：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（Direct Memory Access）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),7.2.6 CPU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断处理时间的限制 3、直接内存存取方式DMA：要求CPU执行设备驱动程序启动设备，给出存放数据的内存地址 及操作方式和传送长度等。 4、通道方式：给CPU发出I/O启动命令后，由通道指令完成启动设备等工作,7.2.7 总线和接口,教材P104自己阅读,1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。20.9.2720.9.27Sunday, September 27, 2020 2、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。06:24:4906:24:4906:249/27/2020 6:24:49 AM 3、越是没有本领的就越加自命不凡。20.9.2706:24:4906:24Sep-2027-Sep-20 4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。06:24:4906:24:4906:24Sunday, September 27, 2020 5、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。20.9.2720.9.2706:24:4906:24:49September 27, 2020 6、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2020年9月27日星期日上午6时24分49秒06:24:4920.9.27 7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2020年9月上午6时24分20.9.2706:24September 27, 2020 8、业余生活要有意义，不要越轨。2020年9月27日星期日6时24分49秒06:24:4927 September 2020 9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午6时24分49秒上午6时24分06:24:4920.9.27 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。9/27/2020 6:24:49 AM06:24:492020/9/27 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。9/27/2020 6:24 AM9/27/2020 6:24 AM20.9.2720.9.27 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。27-Sep-2027 September 202020.9.27 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Sunday, September 27, 202027-Sep-2020.9.27 14、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。20.9.2706:24:4927 September 202006:24,谢谢大家,
