操作系统课程讲解（操作系统课程讲解ppt）

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七、LINUX系统中的设备管理 LINUX 第七章操作系统实例分析 1、Windows98操作系统概述 2、LINUX操作系统概述 3、UNIX操作系统概述一、Windows操作系统概述 1、Windows操作系统的产生与发展 2、Windows操作系统的特点 3、Windows98的文件系统和资源树状结构 4、Windows2000操作系统二、LINUX操作系统概述 1、Linux的历史 2、 Linux用户 3、 Linux的功能 4、 Linux的缺陷 5、 Linux与其他操作系统的性能对比 6、网络服务 7、中文系窗口环境支持 8、红旗服务器2.0版本主要特性介绍三、UNIX操作系统概述 1、UNIX系统基本概念 2、UNIX系统的初步使用 3、UNIX的体系结构及特点 4、UNIX存储管理 5、UNIX进程管理第六章设备管理 1、设备管理概述 2、输入/输出控制方式 3、设备分配 4、缓冲技术 5、磁盘I/O 6、设备处理程序 7、LINUX系统中的设备管理一、设备管理概述 1、设备的分类 2、设备管理的功能 1、按传输速率分类低速设备中速设备高速设备指传输速率为每秒钟几个字节至数百个字节的设备。典型的设备有键盘、鼠标、语音输入设备等。指传输速率为每秒钟数千个字节至数十千个字节的设备。典型的设备有针式打印机、激光打印机等。指传输速率为数百千个字节至数兆字节的设备。典型的设备有磁带机、磁盘机、光盘机等。 2、按信息交换的单位分类指以数据块为单位来组织和传送数据信息的设备。这类设备用于存储信息，属于有结构设备。典型的块设备是磁盘，每个盘块的大小为512B~4KB，这类设备传输速率较高，一般不能与人直接交互作用。指以单个字符为单位来传送数据信息的设备。这类设备一般用于数据的输入和输出，属于无结构设备。典型的字符设备有交互式终端、打印机等，这类设备传输速率较低，但它往往具有与人直交互作用的特点。块设备（block device）字符设备（character device）返回 3 . 按资源分配的角度分类独占设备共享设备虚拟设备指在一段时间内只允许一个用户（进程）访问的设备，大多数低速的I/O设备，如用户终端、打印机等属于这类设备，通常此类设备利用率较低。指在一段时间内允许多个进程同时访问的设备。如硬盘、软盘等。所谓的同时访问是指宏观上的同时，即多个用户进程课同时申请使用这类设备，设备本身则是交替执行用户的请求。显然这类设备具有较高的利用率。指通过虚拟技术将一台独占设备变换为若干台供多个用户（进程）共享的逻辑设备。一般可以利用假脱机技术（SPOOLing）实现虚拟设备。设备管理是对计算机输入/输出系统的管理，这是操作系统中最具有多样性和复杂性的部分。其主要的任务是：（1）选择和分配输入/输出设备以便进行数据传输操作。（2）控制输入/输出设备和CPU（或内存）之间交换数据。（3）为用户提供一个友好的透明的接口，把用户和设备硬件特征分开，使得用户在编制应用程序时不必涉及具体设备，系统按用户要求控制设备工作。另外，这个接口还为新增加的用户设备提供一个和系统核心相连接的入口，以便用户开发新的设备管理程序。（4）提高设备和设备之间、CPU和设备之间，以及进程与进程之间的并行操作度，以使操作系统获得**效率。返回为了完成上述的主要任务，设备管理程序一般要提供以下的功能：（1）提供进程管理系统的接口。（2）设备分配。（3）实现并行操作。（4）I/O控制。（5）缓冲区管理。当进程要求设备资源时，该接口将进程要求转达给设备管理程序。按照设备类型和相应的分配算法把设备和其他有关的硬件分配给请求该设备的进程，并把未分配到所请求设备或其他有关硬件的进程放入等待队列。实际的I/O操作要在I/O控制下进行。在有通道的系统中，要构造相应的通道程序，启动通道，对通道发来的中断请求及时响应和处理。这需要有相应的硬件的支持。除了装有控制状态寄存器、数据缓冲寄存器等的控制器外，对应于不同的I/O控制方式，还需要有DMA、通道等硬件。从而，在设备分配程序根据进程要求分配了设备、控制器和通道（或DMA）等硬件后，通道（或DMA）将自动完成设备和内存之间的数据传送工作，从而完成并行操作的任务。在没有通道（或DMA）的系统里，则由设备管理程序利用中断技术来完成上述的并行操作。（4）I/O控制。实际的I/O操作要在I/O控制下进行。在有通道的系统中，要构造相应的通道程序，启动通道，对通道发来的中断请求及时响应和处理。（5）缓冲区管理。一般来讲，CPU的执行速度和访问内存速度都比较高，而外部设备的数

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