输入输出系统结构.ppt

设备:
除cpu及内存以外的所有设备和装置(I/0设备,存储
设备等)。
◆外部设备:打印机、显示器、光盘、磁盘(硬、软)、
键盘、磁带等
存储设备:用来存放各种信息的设备称为存储设备,
例如,软盘、硬盘、光盘和磁带等
I/0设备:用来向计算机输入和输出信息的设备,如
键盘、鼠标、显示器、打印机等
在现代计算机系统中有些设备既可以做存储设备,也
可以做I/0设备,例如,软盘、硬盘等。
二、设备的简单分类


标准设备

的非标准设备

独占设备:一次只能分给一个用户使用
共享设备:可供多个作业进程共享
虚拟设备:使用 spooling技术
使独占型设备成为共享设备,从而提高了设备利
用率和系统的效率,这种技术被称为虚拟设备技术,
实现这一技术的硬件和软件系统被称为 SPOOLing,或
称为假脱机系统。

字符设备
处理信息以单个字符为单位,
慢(如:打印机)
块设备—以一组数据为单位(512字节),快
(如:磁盘)
设备管理目的
提高效率:提高IO访问效率,匹配CPU和多
种不同处理速度的外设
方便使用:方便用户使用,对不同类型的设备
统一使用方法,协调对设备的并发使用
方便控制:方便OS内部对设备的控制:增加
和删除设备,适应新的设备类型
设备管理的目标
提高各种外部设备的工作效率
向用户提供使用方便且独立于设备的统一界面
(设备的独立性)
对各种外部设备采用尽可能统一的管理方法,
设计一个简练、可靠、易于维护的设备管理系
统。
今向用户提供使用方便且独立于设备的统一界面
方便性
由于具体物理设备的多样性、复杂性,编制输入
输出程序是相当复杂。由操作系统来负责输入输出工
作,使系统形成一种对“用户友好”的环境。
统一性:
对不同设备都使用同一套界面
设备独立性:「
由操作系统实现具体设备的物理I/o操作,用户仅
使用逻辑设备名,这样用户仅与逻辑设备有关,而与具
体的物理设备无关一一设备独立性
个程序应该与给定设备类型中的哪一台设备供其
使用无关
要求用户程序尽可能地与设备类型无关。程序是从
虚拟设备”上进行操作。
今提高各种外部设备的工作效率
并行性:」
为了提高设备利用率和系统效率,设备管
理的设计应能使各设备的数据传输与CPU并行运
行,使各设备充分地并行工作。
有效性与均衡性
由于输入输出操作往往成为计算机系统中的“瓶颈”
部分,因此设备管理设计应尽可能地使设备有效地工作,
考虑各设备忙闲的均衡性,避免忙闲不均现象。
今对各种外部设备采用尽可能统一的管理方法
计算机外部设备种类繁多,特性各异。
主要表现在:
(1)速度
(2)传输单位
(3)容许的操作
(4)出错条件