设备管理综合概述(ppt 87页)
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《设备管理》课件
设备管理需要考虑设备的分类、标识和安全性，以便对其进行有效的追踪和 维护。
设备管理的重要性
1 资源最大化
通过有效的设备管理， 组织可以最大化设备的 使用寿命和价值，从而 节约资源。
2 故障预防
3减少生产停 机时间，提高生产效率。
设备管理有助于确保设 备符合法规和安全标准， 从而保护员工和组织的 安全。
设备管理实施案例
1
公司A的设备管理实践
公司A采用先进的设备追踪系统，实时监控设备使用情况并进行定期维护，以确 保设备的高效运行。
2
公司B的设备管理实践
公司B通过设备资产管理软件，对设备进行全面的分析和维护计划，以降低设备 故障率并提高生产效率。
设备管理的益处和挑战
1 设备管理的益处
降低维修成本、延长设备寿命、提高生产效率、确保合规性和安全性。
《设备管理》PPT课件
设备管理是一种组织和监督设备资产的活动。它涵盖了设备的分类、安全与 维护、记录和追踪。了解设备管理的重要性对于组织的成功至关重要。
什么是设备管理？
设备管理是一种综合性的活动，旨在有效管理和维护组织的设备资产。它包 括设备的采购、部署、维修、报废等方面，旨在确保设备的正常运作和最佳 利用。
2 实施设备管理的挑战
缺乏专业知识、高成本投入、组织文化转变和员工培训。
总结和要点提炼
设备管理是一项关键的组织活动，通过合理分类、标识、安全维护和记录追踪，可以实现资源最大化、 故障预防和合规性安全。
设备管理原则和方法
设备分类和标识
将设备按照功能、用途或 特征进行分类，使用标识 方法区分不同设备，便于 管理和追踪。
设备安全与维护
实施有效的设备保护措施， 包括定期维护、检修和员 工培训，以确保设备的安 全和正常运行。
设备管理的重要性
1 资源最大化
通过有效的设备管理， 组织可以最大化设备的 使用寿命和价值，从而 节约资源。
2 故障预防
3减少生产停 机时间，提高生产效率。
设备管理有助于确保设 备符合法规和安全标准， 从而保护员工和组织的 安全。
设备管理实施案例
1
公司A的设备管理实践
公司A采用先进的设备追踪系统，实时监控设备使用情况并进行定期维护，以确 保设备的高效运行。
2
公司B的设备管理实践
公司B通过设备资产管理软件，对设备进行全面的分析和维护计划，以降低设备 故障率并提高生产效率。
设备管理的益处和挑战
1 设备管理的益处
降低维修成本、延长设备寿命、提高生产效率、确保合规性和安全性。
《设备管理》PPT课件
设备管理是一种组织和监督设备资产的活动。它涵盖了设备的分类、安全与 维护、记录和追踪。了解设备管理的重要性对于组织的成功至关重要。
什么是设备管理？
设备管理是一种综合性的活动，旨在有效管理和维护组织的设备资产。它包 括设备的采购、部署、维修、报废等方面，旨在确保设备的正常运作和最佳 利用。
2 实施设备管理的挑战
缺乏专业知识、高成本投入、组织文化转变和员工培训。
总结和要点提炼
设备管理是一项关键的组织活动，通过合理分类、标识、安全维护和记录追踪，可以实现资源最大化、 故障预防和合规性安全。
设备管理原则和方法
设备分类和标识
将设备按照功能、用途或 特征进行分类，使用标识 方法区分不同设备，便于 管理和追踪。
设备安全与维护
实施有效的设备保护措施， 包括定期维护、检修和员 工培训，以确保设备的安 全和正常运行。
设备管理综合概述(PPT 74页)
的产品质量体系论证，它是通过对企业内部各过程进行管理 和有效控制，实现质量体系的要求。
设备是现代工业生产过程中的关键因素，是影响产品质量的 重要因素。所以，必须对产品质量尤其是“质控点”设备进 行全过程的有效控制，不仅对设备设计制造及选型质量、设 备运行状态、设备精度、性能、可靠性、各种规章制度进行 控制，还要对设备操作人员的能力、技术水平、环境条件和 加工产品的全过程进行控制，只有在设备管理工作中对影响 产能质量的环节得到有效的控制，产能产品质量才能得到保 证。
设备管理
设备管理与安全生产 设备管理是企业安全生产的重要保证。企业安全生产就是保证生
产过程中人身和设备的安全。造成企业生产不安全的因素主要是 “人—设备”这一系统的硬件和软件。如设备的防护装置不完整， 设备结构不安全，存在缺陷；违反操作规程、超负荷使用设备，劳 动组织不合理；设备维护管理不善等等。
设备管理
5.设备管理的特点
（4）全员性：全员性现代企业管理强调应用的管理。设备管理的 综合性更加迫切需要全员参与。只有建立起从厂长到生产第一线 工人都参加的企业全员设备管理体系，实行专业管理与群众管理 相结合，才能真正搞好设备的管理了作。
设备管理
②设备的中期管理： 对运行设备的正确、合理使用 维护、保养、检修 适时改造与更新设备
③设备的后期管理 报废与处理
设备管理
立项、计划、规划 审核、批准
设备调研、购置 入厂验收，移交
使
维
保
定
用
修
养
期
润
检
滑
修
报废/处理
前期管理 中期管理 后期管理
设备管理
4、设备管理的意义作用
（1）设备管理是企业生产经营管理的基础工作，为正常、均衡生产创 造有利条件
设备是现代工业生产过程中的关键因素，是影响产品质量的 重要因素。所以，必须对产品质量尤其是“质控点”设备进 行全过程的有效控制，不仅对设备设计制造及选型质量、设 备运行状态、设备精度、性能、可靠性、各种规章制度进行 控制，还要对设备操作人员的能力、技术水平、环境条件和 加工产品的全过程进行控制，只有在设备管理工作中对影响 产能质量的环节得到有效的控制，产能产品质量才能得到保 证。
设备管理
设备管理与安全生产 设备管理是企业安全生产的重要保证。企业安全生产就是保证生
产过程中人身和设备的安全。造成企业生产不安全的因素主要是 “人—设备”这一系统的硬件和软件。如设备的防护装置不完整， 设备结构不安全，存在缺陷；违反操作规程、超负荷使用设备，劳 动组织不合理；设备维护管理不善等等。
设备管理
5.设备管理的特点
（4）全员性：全员性现代企业管理强调应用的管理。设备管理的 综合性更加迫切需要全员参与。只有建立起从厂长到生产第一线 工人都参加的企业全员设备管理体系，实行专业管理与群众管理 相结合，才能真正搞好设备的管理了作。
设备管理
②设备的中期管理： 对运行设备的正确、合理使用 维护、保养、检修 适时改造与更新设备
③设备的后期管理 报废与处理
设备管理
立项、计划、规划 审核、批准
设备调研、购置 入厂验收，移交
使
维
保
定
用
修
养
期
润
检
滑
修
报废/处理
前期管理 中期管理 后期管理
设备管理
4、设备管理的意义作用
（1）设备管理是企业生产经营管理的基础工作，为正常、均衡生产创 造有利条件
《设备管理概述》幻灯片PPT
自70年代以来，出现了设备综合管理的新 概念。也可称为全面综合管理阶段。
四、我国设备管理工作的现状
1. 成绩
1) 初步树立新的设备综合管理的概念，研 究设备寿命周期费用问题。
2) 采用新的修理和改造相结合的方式，以 提高技术装备的素质。
3) 多种形式的经济责任制在设备管理与维 修部门受到了重视
2. 按照设备在生产中的重要程度分类 (1) 关键设备，也叫做重点设备。 (2) 主要设备 指在生产过程中起主要作用的
设备。如机械行业把修理复杂系数5及以上 的设备划为主要设备。 (3) 一般设备 3. 按照设备的适用范围分类 (1) 通用设备 (2) 专用设备
四、设备在企业中的地位 1. 机器设备是现代企业的物质技术根底 2. 设备是企业固定资产的主体 3. 机器设备涉及企业生产经营活动的全局 4. 提高设备的技术水平是企业技术进步的
经营管理侧面是从经营管理等“软件〞的 措施方面来控制
“设备工程〞：“运用现代管理理论、科学技术 和方法，研究设备寿命周期全过程中物质和价值 形态。物质运动方面研究设备的可靠性、平安性、 工艺性和维修性；价值运动方面研究设备的投资、 价值、价值补偿等，追求寿命周期费用最经济。 设备工程从技术、经济、组织等方面对设备寿命 全过程进展综合研究，它包含规划和维修工程， 并与公用工程和平安、环境保护工程等密切相关， 以提高设备综合效率，到达增进企业经济效益的 目的。〞
它是由设备的规划工程、维修工程、动力 工程和平安环保工程等四个局部内容组成 的综合性工程。
规 划 工 程 设 备 工 程
维 修 工 程
规划决策
设计制造
投
选型采纳
资
管
安
安装调试
理
全 公和
四、我国设备管理工作的现状
1. 成绩
1) 初步树立新的设备综合管理的概念，研 究设备寿命周期费用问题。
2) 采用新的修理和改造相结合的方式，以 提高技术装备的素质。
3) 多种形式的经济责任制在设备管理与维 修部门受到了重视
2. 按照设备在生产中的重要程度分类 (1) 关键设备，也叫做重点设备。 (2) 主要设备 指在生产过程中起主要作用的
设备。如机械行业把修理复杂系数5及以上 的设备划为主要设备。 (3) 一般设备 3. 按照设备的适用范围分类 (1) 通用设备 (2) 专用设备
四、设备在企业中的地位 1. 机器设备是现代企业的物质技术根底 2. 设备是企业固定资产的主体 3. 机器设备涉及企业生产经营活动的全局 4. 提高设备的技术水平是企业技术进步的
经营管理侧面是从经营管理等“软件〞的 措施方面来控制
“设备工程〞：“运用现代管理理论、科学技术 和方法，研究设备寿命周期全过程中物质和价值 形态。物质运动方面研究设备的可靠性、平安性、 工艺性和维修性；价值运动方面研究设备的投资、 价值、价值补偿等，追求寿命周期费用最经济。 设备工程从技术、经济、组织等方面对设备寿命 全过程进展综合研究，它包含规划和维修工程， 并与公用工程和平安、环境保护工程等密切相关， 以提高设备综合效率，到达增进企业经济效益的 目的。〞
它是由设备的规划工程、维修工程、动力 工程和平安环保工程等四个局部内容组成 的综合性工程。
规 划 工 程 设 备 工 程
维 修 工 程
规划决策
设计制造
投
选型采纳
资
管
安
安装调试
理
全 公和
设备管理教学课件PPT
I/O控制是设备管理的另一功能，它包括设备 驱动和设备中断处理。
第七章 设备管理
2018/11/25
16
I/O硬件组成原理
I/O系统层次
I/O硬件组成
– 控制器+设备本身
– I/O设备（机械部分） – 设备控制器（电子部分）
第七章 设备管理
2018/11/25
17
I/O硬件组成原理
设备控制器
– 插在电路板上的一块芯片或一组芯片 – 主要功能
2018/11/25
2
7.1.1 设备的分类
1、按传输速率分 低速设备：每秒几个到数百字节。如Modem 中速设备：每秒数千到数万字节。如打印机 高速设备：每秒数百K到数兆。如磁盘、磁带
第七章 设备管理
2018/11/25
3
2、按信息交换的单位分类 字符设备： I/O 传输的单位是字节，如打印机、 modem等。特征：速率较低、中断驱动。 块设备 ： I/O传输的单位是块，如磁盘、磁 带。特征：速率高（几兆）、可随机访问任 一块、DMA方式驱动。
第七章 设备管理
2018/11/25
13
7.1.3 设备管理的功能
1、 监视系统中所有设备的状态
一个计算机系统中存在着许多设备，在系统运行期间 这些设备都在处理各自所承担的工作，并处于各种 不同的状态，系统要有效地管理和使用这些设备就 必须监视它们的工作状态。
系统为每个设备设置设备控制块 DCB结构，在 DCB中登 记了设备的状态信息，系统是经过对 DCB 的查询来 监视设备的活动的。
第七章 设备管理 2018/11/25 8
2、提高设备利用率
提高设备的使用效率是操作系统设备管理的重要目 标。 为达到此目标除了要合理分配和使用外部设备外， 还应努力提高设备同 CPU的并行程度。与此有关的技 术有：通道技术和缓冲技术。
第七章 设备管理
2018/11/25
16
I/O硬件组成原理
I/O系统层次
I/O硬件组成
– 控制器+设备本身
– I/O设备（机械部分） – 设备控制器（电子部分）
第七章 设备管理
2018/11/25
17
I/O硬件组成原理
设备控制器
– 插在电路板上的一块芯片或一组芯片 – 主要功能
2018/11/25
2
7.1.1 设备的分类
1、按传输速率分 低速设备：每秒几个到数百字节。如Modem 中速设备：每秒数千到数万字节。如打印机 高速设备：每秒数百K到数兆。如磁盘、磁带
第七章 设备管理
2018/11/25
3
2、按信息交换的单位分类 字符设备： I/O 传输的单位是字节，如打印机、 modem等。特征：速率较低、中断驱动。 块设备 ： I/O传输的单位是块，如磁盘、磁 带。特征：速率高（几兆）、可随机访问任 一块、DMA方式驱动。
第七章 设备管理
2018/11/25
13
7.1.3 设备管理的功能
1、 监视系统中所有设备的状态
一个计算机系统中存在着许多设备，在系统运行期间 这些设备都在处理各自所承担的工作，并处于各种 不同的状态，系统要有效地管理和使用这些设备就 必须监视它们的工作状态。
系统为每个设备设置设备控制块 DCB结构，在 DCB中登 记了设备的状态信息，系统是经过对 DCB 的查询来 监视设备的活动的。
第七章 设备管理 2018/11/25 8
2、提高设备利用率
提高设备的使用效率是操作系统设备管理的重要目 标。 为达到此目标除了要合理分配和使用外部设备外， 还应努力提高设备同 CPU的并行程度。与此有关的技 术有：通道技术和缓冲技术。
《设备综合管理》PPT课件
实用文档
三、设备维修计划
维修管理最重要的问题之一就是编制设备维 修计划和对整个作业计划进行控制。
设备维修计划包括维修作业计划和作业进 度计划两部分，维修作业计划主要侧重于任务安 排，而作业进度计划目的在于落实某具体维修工 作的日程进度。
实用文档
四、维修计划控制
维修计划控制主要进行作业控制、设备状态控制和 费用控制。
TPM定义（早期） • 以追求最高的设备综合效率为目标 • 确立良好的设备维护体系 • 由设备计划、使用、维护等所有部门人员全
面参与 • 以自主小组活动的方式推进
实用文档
TPM定义（近期） • 以追求生产系统效率化极限的企业为目
标 • 构筑零损耗的预防管理机制 • 企业所有部门人员全面参与，上层到第
指间接部门的效率改善：消除各类管理损耗、提高 效率、改进系统，更好为生产活动服务。 8、人才培养
开展员工的教育和培训，全面提升员工素质和能力。
实用文档
TPM的活动体系
TPM：建成可持续发展的企业
3S：顾客满意、员工满意、社会和公众满意
八 大 支 柱 两大 基石
个 自 专 初 品 环 事人 别 主 业 期 质 境 务才 改 保 保 管 改 改 改培 善 全 全 理 善 善 善养
一线员工全员参与 • 以自主小组活动和有组织的职务活动相
结合方式推进
实用文档
TPM的内容（八大支柱）
1、个别改善 为达到企业的经营方针和经营目标，本
部门需要进行的一些具体且重要的大课题改 善活动。 2、自主保全
我的设备我维护，我的工厂我管理，最 终建立企业自主管理体系。 3、专业保全
建立高水平的专业保全队伍。 4、初期改善
五、基于风险的检测（RBI）
三、设备维修计划
维修管理最重要的问题之一就是编制设备维 修计划和对整个作业计划进行控制。
设备维修计划包括维修作业计划和作业进 度计划两部分，维修作业计划主要侧重于任务安 排，而作业进度计划目的在于落实某具体维修工 作的日程进度。
实用文档
四、维修计划控制
维修计划控制主要进行作业控制、设备状态控制和 费用控制。
TPM定义（早期） • 以追求最高的设备综合效率为目标 • 确立良好的设备维护体系 • 由设备计划、使用、维护等所有部门人员全
面参与 • 以自主小组活动的方式推进
实用文档
TPM定义（近期） • 以追求生产系统效率化极限的企业为目
标 • 构筑零损耗的预防管理机制 • 企业所有部门人员全面参与，上层到第
指间接部门的效率改善：消除各类管理损耗、提高 效率、改进系统，更好为生产活动服务。 8、人才培养
开展员工的教育和培训，全面提升员工素质和能力。
实用文档
TPM的活动体系
TPM：建成可持续发展的企业
3S：顾客满意、员工满意、社会和公众满意
八 大 支 柱 两大 基石
个 自 专 初 品 环 事人 别 主 业 期 质 境 务才 改 保 保 管 改 改 改培 善 全 全 理 善 善 善养
一线员工全员参与 • 以自主小组活动和有组织的职务活动相
结合方式推进
实用文档
TPM的内容（八大支柱）
1、个别改善 为达到企业的经营方针和经营目标，本
部门需要进行的一些具体且重要的大课题改 善活动。 2、自主保全
我的设备我维护，我的工厂我管理，最 终建立企业自主管理体系。 3、专业保全
建立高水平的专业保全队伍。 4、初期改善
五、基于风险的检测（RBI）
设备综合管理课件
技改方案评估
技改实施与管理
设备更新决策
设备资产与财务管理
设备资产登记与盘点
设备折旧管理
设备维修费用管理
设备综合管理的方法与工具
设备综合管理的方法
01
设备台账管理
02
设备维护保养计划
03
故障预防与维修
04
设备更新与改造
设备综合管理的工具
设备管理软件 使用专业的设备管理软件，实现设备 的信息化管理，提高管理效率。
未来趋势
随着信息化和智能化技术的发展，设备综合管理将更加注重数字化和智能化的管 理方式，如远程监控、预测性维护等，以提高设备的运行效率和可靠性。同时， 环保和可持续发展的要求也将对设备综合管理提出更高的要求。
设备综合管理的内容与原则
设备前期管理
设备选型与购置
设备安装与调试 设备验收与移交
设备使用与维护管理
总结
设备综合管理在现代企业中的重要性 设备综合管理的核心内容 设备综合管理的实施方式
对未来的展望
设备综合管理的发展趋势
设备综合管理的挑战与机遇
THANKS
公共设施设备综合管理实践案例
案例一
某大型医院
背景
该医院拥有各种医疗设备和设施，管理难度大且对设备的可靠性 和安全性要求极高。
实践措施
建立设备综合管理中心，对所有设备进行统一管理和维护，加强 设备操作人员的培训和资质管理。
公共设施设备综合管理实践案例
效果 案例二 背景
公共设施设备综合管理实践案例
行过程中的能耗和排放。
服务化转型
随着设备市场竞争的加剧，设备 综合管理将更加注重服务化转型，
提高设备全生命周期的服务质量 和客户满意度。
设备管理知识综合概述(精品PPT)
第四页，共七十五页。
设备 管理 (shèbèi)
3.设备(shèbèi)的分
类：
1〕按其在生产中的作用分： 生产工艺设备、辅助生产设备、试验研究设备、运输设备、 管理用设备、公用福利设备等。 2〕按设备工艺性质(xìngzhì)分： 机械设备： ①金属切削机床 ②锻压设备 ③起重运输设备 ④木工铸造设 备 ⑤专业生产用设备⑥其它机械设备 动力设备： ①动能发生设备 ②电器设备 ③工业熔炉④ 其它动力设备
④设备管理涉及物资准备(zhǔnbèi)、设计制造、方案调度、 劳动组织、质量控制、经济核算等许多方面的业务， 聚集了企业多项专业管理的内容。
第十八页，共七十五页。
设备 管理 (shèbèi)
5.设备管理的特点
〔3〕随机性：随机性许多设备故障具有随机性， 使得设备维修及其管理也带有随机性质。正如马 克思所说：“机器等等的个别局部所受的损伤， 自然是偶然的，因而由此造成的修理也是偶然的 〞 ；为了减少突发故障给企业生产经营带来的损 失和干扰，设备管理必须具备应付突发故障、承 担意外(yìwài)突击任务的应变能力。这就要求设备 管理部门信息渠道畅通，器材准备充分；组织严 密，指挥灵活；人员作风过硬，业务技术精通；
第十七页，共七十五页。
设备 管理 (shèbèi)
5.设备管理的特点
〔2〕综合性：设备管理的综合性表现在
①现代设备包含了多种专门技术知识，是多门科学技 术的综合应用。
②设备管理的内容是工程技术、经济财务、组织管 理三者的综合。 ③为了获得设备的最正确经济效益，必须实行全过 程管理，它是对设备一生各阶段管理的综合。
第五页，共七十五页。
设备 管理 什(s么hèb叫èi) 管理：
观点一：管理是个人或组织为了到达一定的目标而进 行的活动。
设备 管理 (shèbèi)
3.设备(shèbèi)的分
类：
1〕按其在生产中的作用分： 生产工艺设备、辅助生产设备、试验研究设备、运输设备、 管理用设备、公用福利设备等。 2〕按设备工艺性质(xìngzhì)分： 机械设备： ①金属切削机床 ②锻压设备 ③起重运输设备 ④木工铸造设 备 ⑤专业生产用设备⑥其它机械设备 动力设备： ①动能发生设备 ②电器设备 ③工业熔炉④ 其它动力设备
④设备管理涉及物资准备(zhǔnbèi)、设计制造、方案调度、 劳动组织、质量控制、经济核算等许多方面的业务， 聚集了企业多项专业管理的内容。
第十八页，共七十五页。
设备 管理 (shèbèi)
5.设备管理的特点
〔3〕随机性：随机性许多设备故障具有随机性， 使得设备维修及其管理也带有随机性质。正如马 克思所说：“机器等等的个别局部所受的损伤， 自然是偶然的，因而由此造成的修理也是偶然的 〞 ；为了减少突发故障给企业生产经营带来的损 失和干扰，设备管理必须具备应付突发故障、承 担意外(yìwài)突击任务的应变能力。这就要求设备 管理部门信息渠道畅通，器材准备充分；组织严 密，指挥灵活；人员作风过硬，业务技术精通；
第十七页，共七十五页。
设备 管理 (shèbèi)
5.设备管理的特点
〔2〕综合性：设备管理的综合性表现在
①现代设备包含了多种专门技术知识，是多门科学技 术的综合应用。
②设备管理的内容是工程技术、经济财务、组织管 理三者的综合。 ③为了获得设备的最正确经济效益，必须实行全过 程管理，它是对设备一生各阶段管理的综合。
第五页，共七十五页。
设备 管理 什(s么hèb叫èi) 管理：
观点一：管理是个人或组织为了到达一定的目标而进 行的活动。
设备管理综合概述(ppt 87页)
中，每个设备驱动程序处理一种设备类 型。
09:33
5.2.4 与设备无关的软件
虽然I/O软件中一部分是设备专用的， 但大部分软件是与设备无关的。设备 驱动程序与设备独立软件之间的确切 界限是依赖于具体系统的。
09:33
09:33
1.独立于设备的软件的基本任务是实现所 有设备都需要的功能，并且向用户级软件 提供一个统一的接口。
09:33
寄存器
0和有关参数
控制器向内存发出询问请求
访问内存（读、写）
计数器减1
N
结束否
Y
DMA的实现流程 发中断
09:33
5.4 设备有关技术
5.4.1 通道技术
1.定义：通道是独立于CPU的专门负责 数据输入/输出传输工作的处理机，对 外部设备实现统一管理，代替CPU对 输入/输出操作进行控制，从而使输入 /输出操作可与CPU并行操作。通道相 当于一个功能简单的处理机，包含通 道指令（空操作，读操作，写操作， 控制，转移操作），并可执行用这些 指令编写的通道程序。
用户设备—指在系统生成时，未登记在系统中的 非标准设备。对于这类设备的处理程序由用户 提供，并将其纳入系统，由系统代替用户实施 管理。（如A/D，D/A转换器，CAD所用专用 设备）
09:33
4.从资源分配角度分
独占设备—在一段时间内只能有一个进程使用 的设备，一般为低速I/O设备。（如打印机， 磁带等） 共享设备—在一段时间内可有多个进程共同使 用的设备，多个进程以交叉的方式来使用设备， 其资源利用率高。（如硬盘）
1.总线 将计算机系统中的各个子系统（CPU、内存、 外设等）相互连接，且连接是共享的线路。分 为数据总线、地址总线、控制总线
2.控制器（适配器） 电子部分：完成设备与主机间的连接和通讯
09:33
5.2.4 与设备无关的软件
虽然I/O软件中一部分是设备专用的， 但大部分软件是与设备无关的。设备 驱动程序与设备独立软件之间的确切 界限是依赖于具体系统的。
09:33
09:33
1.独立于设备的软件的基本任务是实现所 有设备都需要的功能，并且向用户级软件 提供一个统一的接口。
09:33
寄存器
0和有关参数
控制器向内存发出询问请求
访问内存（读、写）
计数器减1
N
结束否
Y
DMA的实现流程 发中断
09:33
5.4 设备有关技术
5.4.1 通道技术
1.定义：通道是独立于CPU的专门负责 数据输入/输出传输工作的处理机，对 外部设备实现统一管理，代替CPU对 输入/输出操作进行控制，从而使输入 /输出操作可与CPU并行操作。通道相 当于一个功能简单的处理机，包含通 道指令（空操作，读操作，写操作， 控制，转移操作），并可执行用这些 指令编写的通道程序。
用户设备—指在系统生成时，未登记在系统中的 非标准设备。对于这类设备的处理程序由用户 提供，并将其纳入系统，由系统代替用户实施 管理。（如A/D，D/A转换器，CAD所用专用 设备）
09:33
4.从资源分配角度分
独占设备—在一段时间内只能有一个进程使用 的设备，一般为低速I/O设备。（如打印机， 磁带等） 共享设备—在一段时间内可有多个进程共同使 用的设备，多个进程以交叉的方式来使用设备， 其资源利用率高。（如硬盘）
1.总线 将计算机系统中的各个子系统（CPU、内存、 外设等）相互连接，且连接是共享的线路。分 为数据总线、地址总线、控制总线
2.控制器（适配器） 电子部分：完成设备与主机间的连接和通讯
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2.如何给文件和设备这样的对象命名是操 作系统中的一个主要课题。独立于设备的 软件负责把设备的符号名映射到正确的设 备驱动上。
3.设备保护
系统如何防止无权存取设备的用户存取设 备呢？
01:31
4.不同的磁盘可以采用不同的扇区尺寸。向较高 层软件掩盖这一事实并提供大小统一的块尺寸， 这正是设备独立软件的一个任务。它可将若干 扇区合成一个逻辑块。这样，较高层的软件只 与抽象设备打交道，独立于物理扇区的尺寸而 使用等长的逻辑块。
01:31
5.1.4 I/O技术 I/O控制方式：程序I/O方式、中断方式、 通道方式、DMA方式。这也是数据传送 控制的四种方式。
I/O控制功能： • 解释用户的I/O系统调用； • 设备驱动； • 中断处理。
01:31
5.2 I/O软件
I/O软件的基本思想是按分层的思想 构成，较低层软件要使较高层软件 独立于硬件的特性，较高层软件则 要向用户提供一个友好的、清晰的、 简单的、功能更强的接口。
• 并行性 • 均衡性（使设备充分忙碌）
01:31
4.保证在多道程序环境下，当多个进程 竞争使用设备时，按一定策略分配和 管理各种设备，使系统能有条不紊地 工作。
5.保护 设备传送或管理的数据应该是安全的、 不被破坏的、保密的。
01:31
6.设备独立性 用户在编制程序时，使用逻辑设备名， 由系统实现从逻辑设备到物理设备 （实际设备）的转换 用户能独立于具体物理设备而方便的 使用设备
1.按使用特性分
.存储型设备 .输入输出型设备（交互型设备） .终端设备 .脱机设备
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2.按数据组织分 块设备—以数据块为单位存储、 传输 信息，如磁盘，磁带。 字符设备—以字符为单位存储、传输 信息，如打印机，终端。
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3.按外设备的从属关系分
系统设备—指操作系统生成时，登记在系统中的 标准设备。（如终端、打印机、磁盘机等）
用户设备—指在系统生成时，未登记在系统中的 非标准设备。对于这类设备的处理程序由用户 提供，并将其纳入系统，由系统代替用户实施 管理。（如A/D，D/A转换器，CAD所用专用 设备）
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4.从资源分配角度分
独占设备—在一段时间内只能有一个进程使用 的设备，一般为低速I/O设备。（如打印机， 磁带等） 共享设备—在一段时间内可有多个进程共同使 用的设备，多个进程以交叉的方式来使用设备， 其资源利用率高。（如硬盘）
第五章 设备管理
5. 1 概述 5. 2 I/O软件 5. 3 I/O系统硬件 5. 4 有关技术 5. 5 设备处理 5. 6 典型外部设备
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5.1 概述 5.1.1 I/O管理的重要性
1. I/O设备就像计算机系统的五官和四肢 2. I/O性能经常成为系统性能的瓶颈
(1)CPU性能不等于系统性能, 响应时间也是一个重要因素
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虚拟设备—在一类设备上模拟另一类设备， 常用共享设备模拟独占设备，用高速设备 模拟低速设备，被模拟的设备称为虚拟设 备。
目的：将慢速的独占设备改造成多个用户 可共享的设备，提高设备的利用率
（实例：SPOOLing技术，利用虚设备技 术 ——用硬盘模拟输入输出设备）
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5.从程序使用角度分 逻辑设备 物理设备
6.按数据传输率分 高速设备 低速设备
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5.1.3 设备管理的目标和任务
1.按照用户的请求，控制设备的各种操作，完成 I/O设备与内存之间的数据交换（包括设备分 配与回收；设备驱动程序；设备中断处理；缓 冲区管理），最终完成用户的I/O请求
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设备管理功能： （1）设备分配与回收
记录设备的状态，根据用户的请求和设备的 类型，采用一定的分配算法，选择一条数据 通路 。 （2）建立统一的独立于设备的接口 （3）完成设备驱动程序，实现真正的I/O操作 （4）处理外部设备的中断处理 （5）管理I/O缓冲区
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2.向用户提供使用外部设备的方便接口，使用 户 摆脱繁琐的编程负担
• 方便性 • 友好界面 • 透明性
逻辑设备与物理设备、屏蔽硬件细节（设备 的物理细节，错误处理，不同I/O的差异性）
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3.充分利用各种技术（通道，中断，缓冲等） 提高CPU与设备、设备与设备之间的并行 工作能力，充分利用资源，提高资源利用 率。
(2)CPU性能越高，与I/O差距越大 弥补：更多的进程
(3)进程切换多，系统开销大
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3.操作系统庞大复杂的原因是：资源 多、杂，并发，均来自I/O
4.理解I/O的工作过程与结构是理解操 作系统的工作过程与结构的关键
5.I/O技术很实用 6.与其他功能联系密切，特别是文件
系统
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5.1.2 设备的分类
中，每个设备驱动程序处理一种设备类 型。
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5.2.4 与设备无关的软件
虽然I/O软件中一部分是设备专用的， 但大部分软件是与设备无关的。设备 驱动程序与设备独立软件之间的确切 界限是依赖于具体系统的。
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1.独立于设备的软件的基本任务是实现所 有设备都需要的功能，并且向用户级软件 提供一个统一的接口。
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5.2.1 I/O软件的目标
在设计I/O软件时的一个关键概念是设备 独立性。用户在编写使用软盘或硬盘上 文件的程序时，无需为不同的设备类型 而修改程序就可以使用。
与设备独立性密切相关的是统一命名这一 目标。一个文件或一个设备的名字只应 是一个简单的字符串或一个整数，不应 依赖于设备。
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5.缓冲技术 6.设备分配 7.出错处理
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5.2.5 用户空间的I/O软件
尽管大部分I/O软件都包含在操作系统中，但仍有一 小部分是由与用户程序连接在一起的库过程，甚至 完全由运行于核外的程序构成。系统调用，包括I/O 系统调用，通常由库过程实现。
出错处理是I/O软件的另一个目标。一 般来说，数据传输中的错误应尽可能 地在接近硬件层上处理
最后一个问题是可共享设备和独占设备 的处理问题
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5.2.2 中断处理 每个进程在启动一个I/O操作后阻塞 直到I/O操作完成并产生一个中断 由操作系统接管CPU后唤醒该进程为止
5.2.3 设备驱动 与设备密切相关的代码放在设备驱动程序
3.设备保护
系统如何防止无权存取设备的用户存取设 备呢？
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4.不同的磁盘可以采用不同的扇区尺寸。向较高 层软件掩盖这一事实并提供大小统一的块尺寸， 这正是设备独立软件的一个任务。它可将若干 扇区合成一个逻辑块。这样，较高层的软件只 与抽象设备打交道，独立于物理扇区的尺寸而 使用等长的逻辑块。
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5.1.4 I/O技术 I/O控制方式：程序I/O方式、中断方式、 通道方式、DMA方式。这也是数据传送 控制的四种方式。
I/O控制功能： • 解释用户的I/O系统调用； • 设备驱动； • 中断处理。
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5.2 I/O软件
I/O软件的基本思想是按分层的思想 构成，较低层软件要使较高层软件 独立于硬件的特性，较高层软件则 要向用户提供一个友好的、清晰的、 简单的、功能更强的接口。
• 并行性 • 均衡性（使设备充分忙碌）
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4.保证在多道程序环境下，当多个进程 竞争使用设备时，按一定策略分配和 管理各种设备，使系统能有条不紊地 工作。
5.保护 设备传送或管理的数据应该是安全的、 不被破坏的、保密的。
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6.设备独立性 用户在编制程序时，使用逻辑设备名， 由系统实现从逻辑设备到物理设备 （实际设备）的转换 用户能独立于具体物理设备而方便的 使用设备
1.按使用特性分
.存储型设备 .输入输出型设备（交互型设备） .终端设备 .脱机设备
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2.按数据组织分 块设备—以数据块为单位存储、 传输 信息，如磁盘，磁带。 字符设备—以字符为单位存储、传输 信息，如打印机，终端。
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3.按外设备的从属关系分
系统设备—指操作系统生成时，登记在系统中的 标准设备。（如终端、打印机、磁盘机等）
用户设备—指在系统生成时，未登记在系统中的 非标准设备。对于这类设备的处理程序由用户 提供，并将其纳入系统，由系统代替用户实施 管理。（如A/D，D/A转换器，CAD所用专用 设备）
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4.从资源分配角度分
独占设备—在一段时间内只能有一个进程使用 的设备，一般为低速I/O设备。（如打印机， 磁带等） 共享设备—在一段时间内可有多个进程共同使 用的设备，多个进程以交叉的方式来使用设备， 其资源利用率高。（如硬盘）
第五章 设备管理
5. 1 概述 5. 2 I/O软件 5. 3 I/O系统硬件 5. 4 有关技术 5. 5 设备处理 5. 6 典型外部设备
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5.1 概述 5.1.1 I/O管理的重要性
1. I/O设备就像计算机系统的五官和四肢 2. I/O性能经常成为系统性能的瓶颈
(1)CPU性能不等于系统性能, 响应时间也是一个重要因素
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虚拟设备—在一类设备上模拟另一类设备， 常用共享设备模拟独占设备，用高速设备 模拟低速设备，被模拟的设备称为虚拟设 备。
目的：将慢速的独占设备改造成多个用户 可共享的设备，提高设备的利用率
（实例：SPOOLing技术，利用虚设备技 术 ——用硬盘模拟输入输出设备）
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5.从程序使用角度分 逻辑设备 物理设备
6.按数据传输率分 高速设备 低速设备
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5.1.3 设备管理的目标和任务
1.按照用户的请求，控制设备的各种操作，完成 I/O设备与内存之间的数据交换（包括设备分 配与回收；设备驱动程序；设备中断处理；缓 冲区管理），最终完成用户的I/O请求
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设备管理功能： （1）设备分配与回收
记录设备的状态，根据用户的请求和设备的 类型，采用一定的分配算法，选择一条数据 通路 。 （2）建立统一的独立于设备的接口 （3）完成设备驱动程序，实现真正的I/O操作 （4）处理外部设备的中断处理 （5）管理I/O缓冲区
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2.向用户提供使用外部设备的方便接口，使用 户 摆脱繁琐的编程负担
• 方便性 • 友好界面 • 透明性
逻辑设备与物理设备、屏蔽硬件细节（设备 的物理细节，错误处理，不同I/O的差异性）
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3.充分利用各种技术（通道，中断，缓冲等） 提高CPU与设备、设备与设备之间的并行 工作能力，充分利用资源，提高资源利用 率。
(2)CPU性能越高，与I/O差距越大 弥补：更多的进程
(3)进程切换多，系统开销大
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3.操作系统庞大复杂的原因是：资源 多、杂，并发，均来自I/O
4.理解I/O的工作过程与结构是理解操 作系统的工作过程与结构的关键
5.I/O技术很实用 6.与其他功能联系密切，特别是文件
系统
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5.1.2 设备的分类
中，每个设备驱动程序处理一种设备类 型。
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5.2.4 与设备无关的软件
虽然I/O软件中一部分是设备专用的， 但大部分软件是与设备无关的。设备 驱动程序与设备独立软件之间的确切 界限是依赖于具体系统的。
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1.独立于设备的软件的基本任务是实现所 有设备都需要的功能，并且向用户级软件 提供一个统一的接口。
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5.2.1 I/O软件的目标
在设计I/O软件时的一个关键概念是设备 独立性。用户在编写使用软盘或硬盘上 文件的程序时，无需为不同的设备类型 而修改程序就可以使用。
与设备独立性密切相关的是统一命名这一 目标。一个文件或一个设备的名字只应 是一个简单的字符串或一个整数，不应 依赖于设备。
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5.缓冲技术 6.设备分配 7.出错处理
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5.2.5 用户空间的I/O软件
尽管大部分I/O软件都包含在操作系统中，但仍有一 小部分是由与用户程序连接在一起的库过程，甚至 完全由运行于核外的程序构成。系统调用，包括I/O 系统调用，通常由库过程实现。
出错处理是I/O软件的另一个目标。一 般来说，数据传输中的错误应尽可能 地在接近硬件层上处理
最后一个问题是可共享设备和独占设备 的处理问题
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5.2.2 中断处理 每个进程在启动一个I/O操作后阻塞 直到I/O操作完成并产生一个中断 由操作系统接管CPU后唤醒该进程为止
5.2.3 设备驱动 与设备密切相关的代码放在设备驱动程序