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7.1.1 设备管理的功能 (P95)

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.

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7.1.1 设备管理的功能 (P95)

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  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

  2. 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

  3. 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

  4. 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

  5. 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

  6. 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. 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。

  8. 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

  9. 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。

  10. 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；

  11. 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”.

  12. 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;

  13. 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。

  14. 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。

  15. 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”。

  16. 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。

  17. 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

  18. 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

  19. 7.2.7 总线和接口 • 教材P104自己阅读

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