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设备管理 设备的类型 按使用特性分类 按传输速率分类 低速设备 键盘、鼠标 中速设备 打印机 高速设备 磁盘 按传输数据的数量分类 字符设备 块设备 按资源分配的角度分类 独占型设备 共享型设备 虚拟设备 设备的物理特性 输入/输出型设备 以字符为传输单位 如设备直接与CPU相连，每传送一个字符发生一次中断，严重干扰CPU 存储型设备 传输以块为基本单位 磁带：顺序访问 磁盘：直接存取 盘、盘面、磁道、柱面、扇区 一个磁盘块就是一个扇区 确定扇区的3个参数 外设与主机的I/O控制方式 循环I/O测试 程序中断I/O方式 直接内存存取方式（DMA） 通道方式 向I/O控制器 发送命令 检查 状态? 读I/O控制器 的状态 从I/O控制器 中读入字 向存储器 中写字 传送 完成? 下条指令 完成 出错 CPU I/O I/O CPU CPU 内存 I/O CPU 未完 未就绪 程序I/O方式 向I/O控制器 发送命令 检查 状态? 读I/O控制器 的状态 从I/O控制器 中读入字 向存储器 中写字 传送 完成? 下条指令 完成 出错 CPU I/O I/O CPU CPU 内存 I/O CPU 未完 中断驱 动方式 CPU做其它事 中断 MAR：地址寄存器 DC：数据计数器 通道技术 设备 控制器 控制器与CPU接口 数据寄存器 控制/状态寄存器 控制器与设备接口 数据信号 控制信号 状态信号 I/O逻辑 通道 处理机 指令系统 内存 单通路I/O系统 多通路I/O系统 虚拟设备 将一台物理设备变换成多台逻辑设备，实现多个用户对该设备的共享 通常在磁盘上开辟两个大的存储空间 输入井 输出井 Spooling技术 对打印机的共享 磁盘调度 读/写一次磁盘所需的时间分为3部分： 寻道时间：磁头移动到磁道上 旋转等待时间：扇区移动到磁头下面 传送时间：数据读/写时间 磁盘调度算法 FCFS调度 SSTF调度(下一个最邻近柱面优先)：根据磁头的当前位置首先服务服务请求队列中离当前位置最近的请求 SCAN调度(电梯算法)：磁头固定地从外到内再从内到外移动，遇到请求立即服务 练习 在一般大型计算机系统中，主机对外围设备的控制可通过通道、控制器和设备三个层次来实现。选出一条正确的叙述： 1、控制器可控制通道，设备在通道控制下工作 2、通道控制控制器，设备在控制器控制下工作 3、通道和控制器分别控制设备 4、控制器控制通道和设备的工作 通道是一种特殊的（），具有（）能力。主机的CPU和通道可以并行工作，并通过（）实现彼此之间的通信和同步。 A 1、I/O设备 2、设备控制器 3、处理机 4、I/O控制器 B 1、执行 I/O 指令集2、执行CPU指令集 3、传输I/O命令 4、运行I/O进程 C 1、I/O指令 2、 I/O 中断3、 I/O指令和I/O 中断4、操作员 练习 当前磁盘读写位于柱面号20，此时由多个磁盘请求以下列柱面号顺序送至磁盘驱动器：10，22，20，2，40，6，38。寻道时，移动一个柱面需要6ms，按下列三种算法计算所需寻道时间（忽略磁头到达柱面后所需读写时间）： 先到先服务 下一个最邻近柱面优先 电梯算法（当前状态：向外） 设备驱动程序 设备驱动程序是I/O进程与设备控制器之间的通信程序，它接收来自上层的、抽象的I/O命令，再把它转换成具体要求后，发给设备控制器，从而启动设备进行数据传送。 将抽象要求转换成具体要求 检查I/O请求的合法性 读出和检查设备的状态 传送必要的参数 工作方式的设置 启动I/O设备