设备的控制--设备的寻址与操作

从处理机的角度看，各种外部设备可以看作是由一组设备寄存器组成的。

常见的设备寄存器有：操作方式寄存器、命令寄存器、数据寄存器、状态寄存器等。

为了使CPU能够寻址这些设备寄存器，硬件平台引入了I/O端口的概念。

I/O端口地址的编址方式有两种：

1、将设备寄存器与内存物理单元统一编址。

2、独立于内存物理地址为设备寄存器地址。

设备的控制-----即插即用

即插即用：插上了就可以使用，不需用户进行其他设置。此技术取消了跳线和软件配置程序，当用户插入一个设备，系统来配置相应参数，并安装相应的驱动程序。

1、对已安装硬件的自动和动态识别

2、配合操作系统分配/再分配硬件资源

3、加载相应的驱动程序

I/O控制方式---程序I/O方式

早期系统中，处理机对I/O设备的控制采取程序I/O方式，也称忙等方式。

处理机长时间在循环检测等待，造成CPU的极大浪费。

I/O控制方式--中断I/O方式

中断方式控制I/O的优点在于，设备与处理机并行，提高了处理机的利用率。

I/O控制方式--DMA方式

               为了进一步减少处理机对I/O事务的干预，出现了DMA（Direct Memory  Access）直接存储器访问方式。

DMA的特点：数据传输的基本单位是数据块；数据直接从设备送入内存，或者直接从内存送入设备。

I/O控制方式---I/O通道方式

通道相当于一个功能单纯的处理机，专门用于处理I/O操作。通道有自己的运控部件和指令系统，但没有专门的内存，而是通过“周期窃用”方式与主机共享内存。

通道通过执行通道程序来完成I/O操作。

4、3     设备分类

根据用途：输入/输出型设备与存储型设备

根据外设传输的基本数据单位不同，可以将设备分为块型设备与字符型设备；

按照资源管理方式不同：独占型设备与共享型设备

4、4     设备分配

分配：设备、控制器和通道

设备控制块UCB：设备标识、设备状态、相连的控制器、重试次数、占有设备的进程、设备等待队列、通路等待队列。

设备无关性：为了实现设备无关性，操作系统要求进程申请设备时，应当指明所需设备的类别（或者逻辑设备名），不能指定某一设备的具体编号。

系统设备表SDT:根据上述实现要求，系统通常将相同类型设备的UCB记录在一张表中，称作UCB表。

将逻辑设备名、设备数、设备等待队列以及UCB表的起始地址登记在另一个表中。该表通常称为系统设备表（SDT）。

设备分配算法

先来先服务

优先级高者优先服务

独占型设备的分配：申请、使用、释放

共享型设备的分配：进程使用共享型设备不需要申请，当然也就不存在占用和释放设备的问题。