操作系统 第六章 设备管理

第六章 设备管理

6.1 I/O系统的组成

​ 在计算机系统中，通常把用于实现数据输入、输出及数据存储的系统称为I/O系统。

​ I/O系统包括：输入输出和存储信息的设备，接口线路，控制部件，管理软件，I/O通道，I/O处理机

​ I/O系统结构分为：总线型I/O系统（微小型机），具有通道的I/O系统（大型机）

6.1.1 微小型机采用的总线型结构

• 以总线为纽带，构成硬件系统。
• 总线型结构中，CPU和内存，CPU和I/O设备都通过总线来连接，都通过总线来交换数据。
• 设备控制器是CPU和I/O设备之间的接口。
• 一个设备控制器可以连接多个设备，根据不同的设备配置不同类型的控制器，对不同的设备，分别采用不同的I/O控制方式。
• 设备控制器的组成部分：
  1. 控制寄存器
  2. 数据寄存器
  3. 状态寄存器
  4. I/O逻辑

6.1.2 大型机采用的主机和通道的结构

• 通道（I/O处理机）：是为减轻CPU的负载而设置的一种专门负责I/O操作的简单处理机

6.2 I/O控制方式

6.2.1 程序控制I/O方式

6.2.2 中断方式

6.2.3 DMA方式

6.2.4 通道方式

6.3 I/O设备的类型

6.4 缓冲管理

6.5 设备的分配

6.6 设备管理

6.6.1 设备驱动程序的功能

6.6.2 设备驱动程序的特点

6.6.3 设备处理过程

6.6.4 设备处理方式

6.6.5 磁盘调度算法

1. 先来先服务调度算法（FCFS）
   • 按照来的顺序进行移动寻址
2. 最短寻道时间优先调度算法（SSTF）
   • 选择距离当前磁头位置最近的地址
3. 扫描法（SCAN）
   • 从当前位置向一端移动，到达该端极限再反方向返回另一端
4. 循环扫描法（C-SCAN）
   • 从0磁道到最后一个磁道，再从0磁道出发

5. 磁盘调度算法的选择

6.7 实例分析