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7.1.31.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7.1.32：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”7.1.33、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。7.1.34：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7.1.57：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（DirectMemoryAccess）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)7.2.6CPU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