1共 43 页操作系统的设备管理操作系统的设备管理 2共 43 页目标和功能目标和功能I/O 管理是操作系统的主要功能之一，负责管理所有 I/O 设备。计算机系统中存在着大量的 I/O 设备，其性能和应用特点可能完全不同，所以要建立一个通用的、一致的设备访问接口，使用户和应用程序开发人员能够方便地使用 I/O 设备，而无须关心每种设备各自的特性。I/O 管理是管理 I/O 设备，控制 I/O 操作 3共 43 页6.1 I/O 硬件组成6.2 I/O 软件的组成6.3 设备分配6.4 磁盘管理 4共 43 页6.1 I/O 硬件组成6.1.1 I/O 设备 按信息交换的单位分类：块设备：把信息存储在固定大小的块中，每个块有自己的地址，可独立地读写。通常块的大小为 512B ～ 32KB 。如磁盘、磁带、光盘和电子盘。字符设备：以字符为单位发送和接收字符流。是不可寻址的。键盘、鼠标、扫描器、打印机、绘图仪、网络接口等。 时钟既不是块可寻址的，也不产生或接收字符流，只是按预先规定好的时间间隔产生中断。 5共 43 页I/O 设备一般由机械和电子两部分组成。机械部分是设备本身。电子部分叫做设备控制器。设备控制器处于 CPU 和 I/O 设备之间，接收从CPU 发来的命令，控制 I/O 设备工作。很多控制器可以连接两个、四个，甚至八个相同的设备。控制器与设备之间的接口是一个标准接口，符合国际标准。6.1.2 设备控制器 6共 43 页 接收 OS 的命令，控制设备实现指定的功能。 每个控制器有几个寄存器，用来与 CPU 通信，即存放设备驱动程序向设备发送的命令和参数。控制寄存器：被主机用来向设备发送命令。状态寄存器：包含主机可读取的状态信息。数据缓冲寄存器 每个寄存器被分配一个端口号。处理机通过 I/O端口地址找到对应的 I/O 部件和设备寄存器，以实现对设备的控制和数据传输。控制器的作用控制器的作用 7共 43 页控制器的作用控制器的作用 除了几个寄存器外，许多设备控制器还有一个操作系统可以读写的数据缓冲区。如在屏幕上显示像素的常规方法是使用一个视频 RAM ，该 RAM 基本上只是一个数据缓冲区。 磁盘控制器：从磁盘驱动器出来的是一连串的位流，控制器把串行的位流组装为字节，存入控制器内部的数据缓冲区中，形成以字节为单位的块。对块验证后，复制到主存。 8共 43 页内存映射内存映射 I/OI/O 单独的 I/O 和内存空间IN R0, 4MOV R0, 4前者读取 I/O 端口...
