設備管理採用了哪些數據結構

1. I/O設備管理

I/O系統不僅包括 各種I/O設備 ，還包括與設備相連的 設備控制器 ，有些系統還配備了專門用於輸入/輸出控制的專用計算機（ 通道 ），此外： I/O系統要通過匯流排與CPU、內存相連 。

I/O系統的結構分為兩大類：

CPU與內存之間可以直接進行信息交換，但是 不能直接與設備進行信息交換 ，必須經過 設備控制器 。

主機I/O系統採用四級結構，包括： 主機、通道、設備控制器和設備 。

一個通道可以控制多個設備控制器。

一個設備控制器可以控制多個設備。

設備控制器是 CPU與I/O設備之間的介面 ，接收I/O命令並 控制設備 完成I/O工作。

設備控制器是一個 可編址設備 ，鏈接多個設備時可有多個設備地址。

一種特殊的處理機，它具有執行I/O指令的能力，並通過執行通道程序來控制I/O操作。

大型主機系統中 專門用於I/O的專用計算機 。

引入通道能夠使CPU從控制I/O操作的任務中解脫，使 CPU與I/O並行工作 ，提高CPU利用率和系統吞吐量。

目的：盡量 減少 主機對輸入/輸出控制的 干預 ， 提高 主機與輸入/輸出的 並行程度 。

工作流程：

缺點：

使CPU經常處於 循環檢測狀態 ，造成 CPU的極大浪費 ，影響整個進程的 吞吐量 。

現在計算機系統廣泛採用中斷控制方式完成對I/O控制。

工作流程：

優點：

使CPU和I/O設備在某些時間段上 並行工作 ，提高 CPU利用率 和 系統吞吐量 。

DMA控制器結構：

DMA控制器中的寄存器：

工作流程：

緩沖區是用來 保存兩個設備之間或設備與應用程序之間傳輸數據的內存區域 。

由於CPU的速度遠遠高於I/O設備，為了 盡可能使CPU與設備並行工作 ，提高系統的性能，通常需要操作系統在設備管理軟體中提供緩沖區管理功能。

在數據到達速率與數據離去速率不同的地方，都可以引入緩沖區。

引入緩沖的原因：

引入緩沖的主要作用：

最簡單 的緩沖類型，在主存儲器的系統區中 只設立一個緩沖區 。

用戶進程發出I/O請求時，操作系統為該操作分配一個位於主存的緩沖區。

當一個進程往這一個緩沖區中傳輸數據（或從這個緩沖區讀取數據）時，操作系統正在清空（或填充）另一個緩沖區，這個技術稱為雙緩沖（Double Buffering），或緩沖交換（Buffering Swapping）。

在數據到達和數據離去的速度差別很大的情況下，需要增加緩沖區的數量。

多個緩沖區：

多個指針：

Getbuf過程：

Releasebuf過程：

進程使用完緩沖區後，使用Releasebuf過程 釋放緩沖區 ；

公共緩沖池中設置多個可供若干進程共享的緩沖區，提高緩沖區的利用率。

緩沖池的組成：

支持設備分配的數據結構需要記錄設備的狀態（忙或空閑）、設備類型等基本信息。

系統為每個設備建立一張設備控製表，多張設備控制構成設備控製表集合。

每張設備控製表，包含：

系統為每個控制器設置一張 用於記錄該控制器信息 的控制器控製表。通常包含：

系統為每個通道設備設一張通道控製表，通常包含：

記錄了 系統中全部設備 的情況，每個設備佔一個表目，其中包括：

關鍵點：是否具備 「請求和保持」 的條件。

基本含義： 應用程序獨立於具體使用的物理設備

應用程序中，使用 邏輯設備名稱 來請求使用某類設備。

系統在實際執行時，必須使用 物理設備名稱 。

實現設備獨立性 帶來的好處 ：

設備獨立軟體的功能：

獨占設備的分配程序：

在多道程序環境下，利用 一道程序 來模擬 離線輸入 時的 外圍控制機 的功能，把低速I/O設備上的數據傳送到高速輸出磁碟上，再利用 另一道程序 來模擬 離線輸出 時 外圍控制機 的功能，把數據從磁碟傳送到低速輸出設備上。

這種在 聯機情況下實現的同時外圍操作 稱為SPOOLing。

SPOOLing的 組成 ：

利用SPOOLing技術 實現共享列印機 ：

SPOOLing的 特點 ：

輸入輸出軟體總體目標是 將軟體組織成一種層次結構 。

低層軟體 用來屏蔽硬體的具體細節。

高層軟體 則主要是為用戶提供一個簡潔、規范的界面。

設備管理的4個層次：

將發出I/O請求而被阻塞的進程喚醒。

設備驅動程序是 I/O進程與設備控制器之間的通信程序 ，其主要任務接受上層軟體發來的抽象的I/O請求，如 read 和 write 命令，把它們轉換為具體要求後，發送給設備控制器啟動設備去執行。

磁碟存儲器不僅 容量大，存取速度快 ，而且可以實現 隨機存取 ，是存放大量程序和數據的理想設備。

磁碟管理的 重要目標 ：提高磁碟 空間利用率 和磁碟 訪問速度 。

一個物理記錄存儲在一個扇區上，磁碟存儲的物理記錄數目是由 扇區數、磁軌數 及 磁碟面數 決定的。

磁碟類型：

磁碟訪問時間：

磁碟調度的一個重要目標是 使磁碟的平均尋道時間最少 。包括有：

最簡單 的磁碟調度演算法。

根據進行 請求訪問磁碟的先後順序 進行調度。

優點：公平、簡單，且每個進程的請求都能依次得到處理，不會出現某一進程的請求長期得不到滿足的情況

缺點：平均尋道時間較長

該演算法選擇的進程：其 要求訪問的磁軌 與 當前磁頭所在的磁軌 距離 最近 ，以使每次的尋道時間最短。

優點：每次的尋道時間最短

缺點：可能導致某個進程發生 飢餓 現象

又叫 電梯調度演算法 ，不僅考慮到要訪問的磁軌與當前磁軌的距離，更優先考慮磁頭當前的移動方向。

優點：有較好的尋道性能，防止 「飢餓」 現象

缺點：有時候進程請求被大大推遲

在掃描演算法的基礎上，規定磁頭是單向移動的。將最小磁軌號緊接著最大磁軌號構成循環，進行循環掃描。

NStepSCAN ：FCFS + SCAN

FSCAN ：

2. 什麼是數據結構簡述數據結構主要包含內容. 設置操作系統的主要目的是什麼操作系統有哪些基本功能

數據結構是計算機存儲、組織數據的方式。數據結構是指相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合。通常情況下，精心選擇的數據結構可以帶來更高的運行或者存儲效率。數據結構往往同高效的檢索演算法和索引技術有關。

操作系統（Operating System，簡稱OS）是一管理電腦硬體與軟體資源的程序，同時也是計算機系統的內核與基石。操作系統是一個龐大的管理控製程序，大致包括5個方面的管理功能：進程與處理機管理、作業管理、存儲管理、設備管理、文件管理。以現代觀點而言，標准個人電腦OS應提供以下功能：進程管理（Processing management） ；記憶空間管理（Memory management） ；文件系統（File system） ；網路通訊；安全機制（Security） ；使用者界面 ；驅動程序。目前微機上常見的操作系統有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware等。

3. 在一般的計算機系統中設備管理的主要功能包括

在一般的計算機系統中，設備管理的主要功能包括：作業管理、文件管理、存儲管理、設備管理、進程管理。

1、作業管理

包括任務、界面管理、人機交互、圖形界面、語音控制和虛擬現實等。

2、文件管理

又稱為信息管理。主要涉及文件的邏輯組織和物理組織，目錄的結構和管理。就是操作系統中實現文件統一管理的一組軟體、被管理的文件以及為實施文件管理所需要的一些數據結構的總稱。

3、存儲管理

實質是對存儲空間的管理，主要指對主存的管理。它的主要功能包括分配和回收主存空間、提高主存利用率、擴充主存、對主存信息實現有效保護。

4、設備管理

實質是對硬體設備的管理，其中包括對輸入輸出設備的分配、啟動、完成和回收。設備管理的首要任務是為了這些設備提供驅動程序或控製程序，以使用戶不必詳細了解設備及介面的技術細節，就可方便地對這些設備進行操作。

5、進程管理

實質上是對處理機執行時間的管理，即如何將CPU真正合理地分配給每個任務。進程是正在運行的程序實體，並且包括這個運行的程序中占據的所有系統資源，比如說CPU（寄存器），IO,內存，網路資源等。

(3)設備管理採用了哪些數據結構擴展閱讀：

計算機系統文件管理的功能：

① 集中存儲，統一的文檔共享；

②許可權管理，可針對用戶、部門及崗位進行細粒度的許可權控制，控制用戶的管理、瀏覽、閱讀、編輯、下載、刪除、列印、訂閱等操作；

③ 全文索引，可以索引Office、PDF等文件內容，快速從海量資料中精準查找所需文件；

④ 文檔審計，描述了文檔生命周期全過程中的每一個動作，包括操作人、動作、日期時間等信息，通過審計跟蹤您可以全局掌握系統內部所有文件的操作情況；

⑤ 版本管理，文檔關聯多版本，避免錯誤版本的使用，同時支持歷史版本的查看、回退與下載。

⑥ 自動編號，可自由組合設計編號規則；

⑦ 鎖定保護，文檔作者和管理權用戶可將文檔鎖定，確保文檔不被隨意修改。當文檔需要修改或刪除時，可以解鎖，保證文檔的正常操作；

⑧ 規則應用，系統支持為目錄設定規則，指定動作、條件和操作，當動作觸發符合設定的條件，系統則自動執行規則的操作；

⑨ 存儲加密，文件採用加密存儲，防止文件擴散，全面保證企業級數據的安全性和可靠性；

⑩數據備份，支持資料庫備份和完整數據備份雙重保護，全面保障系統內部數據安全性，用戶可自行設定備份時間及位置，到達指定時刻，系統自動執行備份操作。

4. 設備數據管理都有哪些內容

設備數據管理是指通過對設備數據的收集、處理加工和解釋，使其成為對管理決策有用的信息(有的信息仍是以數據表示的)。它包括對數據進行收集、分類，排序、檢索，修改、存儲、傳輸、計算、輸出(報表或圖形)等這一整個過程。
設備數據管理中的帳和卡：
(1)設備總台帳、分類、分單位帳；
(2)主要設備台帳、卡片、分類帳；
(3)設備管理目錄；
(4)主要設備技術資料目錄；
(5)設備備件台帳；(6)設備管理、維修人員名冊、設備管理協會人員名冊；
(7)重要設備定人、定機卡片；
(8)歷年設備事故登記冊；
(9)歷年設備報廢登記冊；
(10)歷年設備調出登記冊；
(11)歷年設備購置、調入登記冊。
設備數據管理中設備統計數字：
(1)設備總數量、總原值、總凈值；
(2)設備完好率；
(3)設備事故率；
(4)設備新度系數；
(5)設備大修計劃及完成情況；
(6)設備革新改造規劃及完成情況；
(7)主要生產設備役齡情況；
(8)設備利用率；
(9)設備折舊基金，大修基金提取、使用、實有情況；
(10)其他有關數據。
設備數據管理中主要顯示圖表：
(1)設備完好率圖表；
(2)設備事故率圖表：
(3)設備分布圖表；
(4)設備分類圖表；
(5)設備油耗、維修費用和其他經濟指標完成圖表；
(6)其他需要的有關圖表。
設備數據管理中定期報表：
(1)主要設備半年報表；
(2)設備年末報表：
(3)年設備大修計劃和完成情況報表：
(4)年設備革新改造規劃和完成情況表；
(5)年設備購置計劃和完成情況表；
(6)其他需要的有關報表。

5. 設備管理系統包含哪些管理模塊

設備管理系統共分為九個模塊，基礎數據設置主要向客戶模塊、銷售模塊、售後模塊提供必要的數據字典信息；其他模塊可在操作過程中對其調用、添加、修改；客戶信息設置主要向售後服務人員提供客戶及其聯系人的必要信息，為售後過程提供客戶信息支持。
服務知識庫設置提供常見問題和產品缺陷的管理，通過對客戶申請服務的統計分析，提供分析結果以及解決方法的分類知識庫，並以此建立常見問題知識庫，提供給服務人員備查，提升企業服務能力。
服務請求管理是售後服務系統的核心功能。它向企業提供一個客戶的服務請求錄入與管理平台。根據現場服務人員錄入的服務請求單，服務管理人員分配服務任務，指派服務人員前去處理。服務人員把請求處理的結果錄入系統，由管理人員進行核銷。 設備維修管理app模塊可以提高服務質量，最大程度地提高客戶滿意度和忠誠度。
客戶投訴管理向管理人員提供記錄、及時處理客戶反映問題的一種快速、特事特辦的方式。這種方式可以緩解客戶對產品服務的強烈不滿或抱怨情緒，這也是挽留客戶的重要方法。服務工程師管理向工程師提供一個工作平台，用於處理所分配的服務請求，並填寫現場服務派工單。
服務分析與統計模塊向工作人員提供各種直觀的圖形，對業務進行分析和統計。系統管理向管理人員提供系統的安全防範及資料庫管理。對於不同的用戶設置不同的操作許可權，最大程度地防止系統操作隱患，同時，降低操作的復雜性。