设备管理PPT课件
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设备管理课件PPT课件
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. 设备控制器的一端与计算机连接，另一端与设备本身连接，如图所
示。设备控制器上通常有连接器，由设备引出的电缆可以插入到该连接器
中，完成与设备控制器的连接。很多设备控制器可同时连接2个、4个甚至8
.
个相同的设备，它们将共享设备控制器里的I/O逻辑部件。
设备控制器
CPU与设备控制器接口
7.3 缓冲、虚拟设备与SPOOLing技术
7.3.1 I/O缓冲
7.3.2 虚拟设备与SPOOLing技术
7.1 设备管理概述
•.7.1.1 I/O系统的组织结 整个I/O结构分成三个层次：底层是具体的设备和硬件接
构 口，中间是系统软件（与设备相关软件、与设备无关软件），最上面是用户程序。
.1. 控制器 I/O设备一般由机 械和电子两个部分组成。为了 使设计更加模块化、更具通用 性，也为了降低设计制作的成
设备控制器与I/O设备接口
除要将设备与计算机
连接外，还有更为重
要的任务是随时监视
设备所处状态，实现
. 对设备的控制与操作。
为能使
CPU
数据线 地址线
数据寄存器
控制/状态 寄存器
I/O 逻辑 部件
设备控制器 与I/O设备 的接口1
设备控制器 与I/O设备 的接口2
数据 状态 控制
数据 状态 控制
CPU与设备控制器
. 3. I/O接口程序 I/O接口程序是设备管理中与设备无关部分的软件，它接收用户对设备提出的 I/O请求，然后负责把I/O请求转变成所需要的I/O命令，调用具体的设备驱动程序去执行，
. 完成这个I/O请求。 I/O接口程序要为用户提供统一的设备命名方式。通常，系统是用主设备号和次 设备号组成的逻辑设备名来为设备命名，主设备号指定设备的类型（于是确定了所要使 用的设备驱动程序），次设备号作为参数传递给设备驱动程序，用来确定真正完成读写
设备管理经典课件课件(PPT45张)
发挥人员一机械系统的极限状态 （追求该有的状态）
损失、浪费的预防并彻底加以消除
改善人与设备的体制
管理人员活动（专案小组Project Team）结合 小集团活动（品管圈QCC）
2020/7/26
18
TPM的九大活动
1. TPM基石─5S活动 2. 培训支柱─ “始於教育、终於教育”的教育训练 3. 生産支柱─制造部门的自主管理活动 4. 效率支柱─全部门主题改善活动和专案活动 5. 设备支柱─设备部门的专业保全活动 6. 事务支柱─管理间接部门的事务革新活动 7. 技术支柱─开发技术部门的情报管理活动 8. 安全支柱─安全部门的安全管理活动 9. 品质支柱─品质部门的品质保全活动
2020/7/26Fra bibliotek9设备的安全管理
• 产品---多品种化 • 系统和设备---大型化、高速化、高度化
、连续化、复杂化 • 运转操作和安全技术---复杂化、高度化 • 生产现场---人、物、环境的威胁最增大
----加强安全管理
2020/7/26
10
安全管理的内涵
在生产现场工作的工人的工伤事故率， 控制在最小限度的企业活动和对策
2020/7/26
19
TPM主要的五大支柱
TPM
消
计
自
人
设
除
划
主
员
备
难
维
维
培
早
点
修
修
训
期
问
管
题
理
2020/7/26
20
推行TPM的目的: 消除八种浪费，六种损失
2020/7/26
21
设备的六大损失
S 设备综合效率=时间稼动率*性能稼动率*制品率 85%以上
损失、浪费的预防并彻底加以消除
改善人与设备的体制
管理人员活动（专案小组Project Team）结合 小集团活动（品管圈QCC）
2020/7/26
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TPM的九大活动
1. TPM基石─5S活动 2. 培训支柱─ “始於教育、终於教育”的教育训练 3. 生産支柱─制造部门的自主管理活动 4. 效率支柱─全部门主题改善活动和专案活动 5. 设备支柱─设备部门的专业保全活动 6. 事务支柱─管理间接部门的事务革新活动 7. 技术支柱─开发技术部门的情报管理活动 8. 安全支柱─安全部门的安全管理活动 9. 品质支柱─品质部门的品质保全活动
2020/7/26Fra bibliotek9设备的安全管理
• 产品---多品种化 • 系统和设备---大型化、高速化、高度化
、连续化、复杂化 • 运转操作和安全技术---复杂化、高度化 • 生产现场---人、物、环境的威胁最增大
----加强安全管理
2020/7/26
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安全管理的内涵
在生产现场工作的工人的工伤事故率， 控制在最小限度的企业活动和对策
2020/7/26
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TPM主要的五大支柱
TPM
消
计
自
人
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修
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题
理
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推行TPM的目的: 消除八种浪费，六种损失
2020/7/26
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设备的六大损失
S 设备综合效率=时间稼动率*性能稼动率*制品率 85%以上
生产设备管理PPT课件
36
设备日常管理的作业流程图
37
设备管理制度
1、请购与订购制度
（1）由工务课提出设备需求规划书或详细规格表及请购单。 （2）设备维修用备品的请购，原则上由工务课、保修组提出请购单。 （3）采购单位接到经总经理核准的请购单，向经评估认可的厂商下单
订货，并确定货期、交货期和品质要求(性能、指标等)、验收条件等。
1、生产设备维护的方式（“三级保养制”）
一级保养 二级保养 三级保养
18
2、生产设备维护的重点
润滑管理 “五定措施” (定点、定质、定量、定期、定人) 防泄漏 “防漏油、防漏气 、防漏电” 防腐蚀 “防化学酸腐 防潮腐”
目的：减少机器零部件损耗，保证设备正常运转。
19
3、生产设备的技术性检查
设备 总投资额（元）
年平均回收资金（元/年） ＝（设备折旧额＋年收益额）
A 10000
2000
B 12000
3000
C 15000
4000
A投资回收期
10000元 2000元 / 年
5年
B投资回收期
12000元 3000元 / 年
4年
C投资回收期
15000元 4000元 / 年
3.75年
C设备最优！
Cn—第n年设备维持费 N:年度
i—年利率或企业机会资金的回报利润率
n—设备使用年数 (1+i)n ---贴现率
30
例：某企业A设备，其购置费为70000元。该设备的使用年限为8年。由于 设备效能衰退，故障增加，设备的维持费逐年增高。若年利率为8％，求 A设备最佳的经济更新期。
折 旧 额 下 降
维 持 费 用 上 升
设备更新期：由于设备效能不断的衰退、技术陈旧、 成本不断增加而必须更换的时间。
设备日常管理的作业流程图
37
设备管理制度
1、请购与订购制度
（1）由工务课提出设备需求规划书或详细规格表及请购单。 （2）设备维修用备品的请购，原则上由工务课、保修组提出请购单。 （3）采购单位接到经总经理核准的请购单，向经评估认可的厂商下单
订货，并确定货期、交货期和品质要求(性能、指标等)、验收条件等。
1、生产设备维护的方式（“三级保养制”）
一级保养 二级保养 三级保养
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2、生产设备维护的重点
润滑管理 “五定措施” (定点、定质、定量、定期、定人) 防泄漏 “防漏油、防漏气 、防漏电” 防腐蚀 “防化学酸腐 防潮腐”
目的：减少机器零部件损耗，保证设备正常运转。
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3、生产设备的技术性检查
设备 总投资额（元）
年平均回收资金（元/年） ＝（设备折旧额＋年收益额）
A 10000
2000
B 12000
3000
C 15000
4000
A投资回收期
10000元 2000元 / 年
5年
B投资回收期
12000元 3000元 / 年
4年
C投资回收期
15000元 4000元 / 年
3.75年
C设备最优！
Cn—第n年设备维持费 N:年度
i—年利率或企业机会资金的回报利润率
n—设备使用年数 (1+i)n ---贴现率
30
例：某企业A设备，其购置费为70000元。该设备的使用年限为8年。由于 设备效能衰退，故障增加，设备的维持费逐年增高。若年利率为8％，求 A设备最佳的经济更新期。
折 旧 额 下 降
维 持 费 用 上 升
设备更新期：由于设备效能不断的衰退、技术陈旧、 成本不断增加而必须更换的时间。
设备日常管理PPT课件
备件管理
建立完善的备件管理制度，确保备件的及时供应和更换，减少因备件 短缺而造成的停机时间。
维修记录与分析
对设备维修情况进行详细记录和分析，总结经验教训，为今后的维修 工作提供参考和改进方向。
04
设备维修与保养
设备维修的流程与方法
维修流程
接收报修、现场勘查、故障诊断、维修实施、功能测试、维修记录
绿色环保 环保意识的提高将推动设备管理 向绿色环保方向发展，注重设备 的节能、减排和资源循环利用。
专业化服务 未来设备管理将更加注重专业化 服务，由专业的设备管理公司提 供全方位的设备管理服务，降低 企业管理成本。
THANKS
感谢观看
设备日常管理ppt课 件
目录
• 设备日常管理概述 • 设备日常管理制度与流程 • 设备日常检查与维护 • 设备维修与保养 • 设备更新与改造 • 设备日常管理的挑战与对策
01
设备日常管理概述
设备管理的重要性
01
02
03
提高设备使用效率
通过有效的管理，可以确 保设备始终处于良好状态， 从而提高设备的使用效率。
提高设备日常管理水平的对策与建议
建立完善的设备管理制度
制定科学合理的设备管理制度，明确 各级管理人员职责，规范设备管理流 程。
加强设备维护和保养
定期对设备进行维护和保养，及时发 现并处理潜在故障，延长设备使用寿 命。
强化设备维修和改造
对于出现故障的设备，及时进行维修 和改造，恢复设备性能，降低维修成 本。
根据设备使用情况和维护要求，对设备进 行必要的调整，如调整皮带松紧度、调整 轴承间隙等，以保证设备的正常运行。
设备故障的预防与处理
预防性维护
制定设备预防性维护计划，按照计划进行定期维护和保养，降低设备 故障率。
建立完善的备件管理制度，确保备件的及时供应和更换，减少因备件 短缺而造成的停机时间。
维修记录与分析
对设备维修情况进行详细记录和分析，总结经验教训，为今后的维修 工作提供参考和改进方向。
04
设备维修与保养
设备维修的流程与方法
维修流程
接收报修、现场勘查、故障诊断、维修实施、功能测试、维修记录
绿色环保 环保意识的提高将推动设备管理 向绿色环保方向发展，注重设备 的节能、减排和资源循环利用。
专业化服务 未来设备管理将更加注重专业化 服务，由专业的设备管理公司提 供全方位的设备管理服务，降低 企业管理成本。
THANKS
感谢观看
设备日常管理ppt课 件
目录
• 设备日常管理概述 • 设备日常管理制度与流程 • 设备日常检查与维护 • 设备维修与保养 • 设备更新与改造 • 设备日常管理的挑战与对策
01
设备日常管理概述
设备管理的重要性
01
02
03
提高设备使用效率
通过有效的管理，可以确 保设备始终处于良好状态， 从而提高设备的使用效率。
提高设备日常管理水平的对策与建议
建立完善的设备管理制度
制定科学合理的设备管理制度，明确 各级管理人员职责，规范设备管理流 程。
加强设备维护和保养
定期对设备进行维护和保养，及时发 现并处理潜在故障，延长设备使用寿 命。
强化设备维修和改造
对于出现故障的设备，及时进行维修 和改造，恢复设备性能，降低维修成 本。
根据设备使用情况和维护要求，对设备进 行必要的调整，如调整皮带松紧度、调整 轴承间隙等，以保证设备的正常运行。
设备故障的预防与处理
预防性维护
制定设备预防性维护计划，按照计划进行定期维护和保养，降低设备 故障率。
设备管理经典课件PPT课件( 45页)
2019/5/29
3
设备管理的意义
是有效地利用设备、提高企业生产效率 的重要工作
• 设计阶段-----预测安装后的价值
• 运转阶段-----发挥和维持其性能而开展 的维修活动
• 设备综合管理-----投资效率+维修效率
2019/5/29
4
设备管理的组织
组织分工的方式 • 职能分工 • 专业技术分工：
具乱摆放等造成。 5. 效率浪费：主要由机器设备摆放不当、物品随意摆放、工
具乱摆放、走道不通畅、坐姿不当等所造成； 6. 人员浪费：伴随生产效率降低而产生。 7. 成本浪费：主要由机器设备保养不当、物品随意摆放、工
具乱摆放等造成。 8. 品质浪费：主要由机器设备保养不当、物品随意摆放、工
作人员坐姿不当等造成。
• 故障对策: 1. 提高设备强度 2. 减轻或消除压力 3. 维持设备强度不减低
2019/5/29
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维修计划
是对设备的检查、维修和保养，对日 程、分工、人员、备料等制定的计划
1. 制定点检计划 2. 重点地确定 3. 尽可能作业标准化 4. 与生产计划核对，做出相适应的维修计
划 5. 改良性维修编进内容
1. 机器不整洁，使用者会感到不舒服，影响工作士气 ；
2. 机器设备保养不好，影响它的使用寿命；
3. 机器设备保养不当，性能不稳定，直接影响产品的 品质；
4. 机器设备保养不好，导致故障频繁，影响生产效率 。
2019/5/29
36
设备故障的对策
• 故障 安全余量十分充分的设备也会随着时间 的推移而强度劣化，以至发生故障
2019/5/29
15
全面生产性维修---TPM
（Total Production Maintenance)
《设备管理培训》ppt课件
定期检查与评估
定期对设备进行全面检查和评估，及时发现并处理潜在问题。
维护与保养培训
加强设备操作人员的维护与保养培训，提高设备维护水平。
故障诊断与排除方法
故障诊断流程
制定故障诊断流程，明确故障诊断的步骤和方法。
常见故障分析与处理
总结设备常见故障类型、原因及处理方法，提高故障排除效率。
远程故障诊断技术应用
《设备管理培训》ppt课件
目 录
• 设备管理基本概念与原则 • 设备选购与验收流程 • 设备安装调试与投入使用 • 设备维护保养计划制定 • 设备更新改造策略 • 设备报废处理流程 • 设备管理信息化系统应用
01 设备管理基本概念与原则
设备定义及分类方法
设备定义
设备是指在企业中用于生产、运营、 试验等活动中可供长期使用的机器、 装置、仪器、设施等固定资产。
优化数据采集和传输技 术，提高数据准确性和 实时性。
02
加强智能监测和预警功 能，提高设备可靠性和 运行效率。
03
完善信息化系统架构和 功能模块，提高系统易 用性和可扩展性。
04
加强与其他信息系统的 集成和互联互通，实现 设备管理的全面信息化 和智能化。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
标准要求
设备管理应符合国家和行业标准要求，如《设备管理体系要求》、《设备维护保养 规范》等，提高设备管理水平。
02 设备选购与验收流程
需求分析与市场调研
明确设备需求
根据生产或业务需求，明确所需 设备的类型、规格、性能等要求。
市场调研
了解市场上相关设备的品牌、型号、 价格、性能等信息，进行对比分析。
检查电源、开关、保险丝等是否正常， 如有问题及时修复。
定期对设备进行全面检查和评估，及时发现并处理潜在问题。
维护与保养培训
加强设备操作人员的维护与保养培训，提高设备维护水平。
故障诊断与排除方法
故障诊断流程
制定故障诊断流程，明确故障诊断的步骤和方法。
常见故障分析与处理
总结设备常见故障类型、原因及处理方法，提高故障排除效率。
远程故障诊断技术应用
《设备管理培训》ppt课件
目 录
• 设备管理基本概念与原则 • 设备选购与验收流程 • 设备安装调试与投入使用 • 设备维护保养计划制定 • 设备更新改造策略 • 设备报废处理流程 • 设备管理信息化系统应用
01 设备管理基本概念与原则
设备定义及分类方法
设备定义
设备是指在企业中用于生产、运营、 试验等活动中可供长期使用的机器、 装置、仪器、设施等固定资产。
优化数据采集和传输技 术，提高数据准确性和 实时性。
02
加强智能监测和预警功 能，提高设备可靠性和 运行效率。
03
完善信息化系统架构和 功能模块，提高系统易 用性和可扩展性。
04
加强与其他信息系统的 集成和互联互通，实现 设备管理的全面信息化 和智能化。
THANKS FOR WATCHING
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标准要求
设备管理应符合国家和行业标准要求，如《设备管理体系要求》、《设备维护保养 规范》等，提高设备管理水平。
02 设备选购与验收流程
需求分析与市场调研
明确设备需求
根据生产或业务需求，明确所需 设备的类型、规格、性能等要求。
市场调研
了解市场上相关设备的品牌、型号、 价格、性能等信息，进行对比分析。
检查电源、开关、保险丝等是否正常， 如有问题及时修复。
设备管理PPT课件
第5章 设备管理
5.1 概
述
5.2 数据传送控制方式 5.3 缓冲技术 5.4 设备分配技术 5.5 I/O进程控制
本章学习目标
数据传送的 4 种方式：程序直接控制方式、 中断控制方式、DMA方式及通道控制方式 缓冲技术的概念及 4 种常见的缓冲技术：单 缓冲、双缓冲、环形缓冲及缓冲池
返回本节
5.3.2 单缓冲
单缓冲是操作系统提供的最简单的一种缓冲 形式。每当一个进程发出一个I/O请求时，操 作系统便在主存中为之分配一缓冲区，该缓 冲区用来临时存放输入/输出数据。 单缓冲方式由于只有一个缓冲区，这一缓冲 区在某一时刻能存放输入数据或输出数据， 但不能既是输入数据又是输出数据，否则在 缓冲区中的数据会引起混乱，所以此缓冲区 可以认为是临界资源，不允许多进程同时访 问它。
返回本节
5.1.2 设备管理的任务和功能
1．设备管理的任务 2．设备管理的功能
1．设备管理的任务 提高设备的利用率 设备独立性
（1）独立于同类设备的具体设备号。 （2）独立于设备类型。
字符编码的独立性 设备处理的一致性
2．设备管理的功能
（1）监视系统中所有设备的状态。 （2）设备分配。 （3）设备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，具体的工作过 程是在设备处理的程序中发出驱动某设备工 作的I/O指令后，再执行相应的中断处理。
CPU
主存
DMA
控制器
I/O 设备
图5.1 DMA控制器与其他部件的关系 返回本节
5.2.4 通道控制方式
每条通道指令应包含以下的内容：
（1）操作码：它规定指令所执行的操作，如读、写等 。 （2）内存地址：标明数据传送时内存的首址。 （3）计数：表示传送数据的字节数。 （ 4 ）通道程序结束位 R0，表示通道程序是否结束。 R0=1表示本条指令是最后一条指令。
5.1 概
述
5.2 数据传送控制方式 5.3 缓冲技术 5.4 设备分配技术 5.5 I/O进程控制
本章学习目标
数据传送的 4 种方式：程序直接控制方式、 中断控制方式、DMA方式及通道控制方式 缓冲技术的概念及 4 种常见的缓冲技术：单 缓冲、双缓冲、环形缓冲及缓冲池
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5.3.2 单缓冲
单缓冲是操作系统提供的最简单的一种缓冲 形式。每当一个进程发出一个I/O请求时，操 作系统便在主存中为之分配一缓冲区，该缓 冲区用来临时存放输入/输出数据。 单缓冲方式由于只有一个缓冲区，这一缓冲 区在某一时刻能存放输入数据或输出数据， 但不能既是输入数据又是输出数据，否则在 缓冲区中的数据会引起混乱，所以此缓冲区 可以认为是临界资源，不允许多进程同时访 问它。
返回本节
5.1.2 设备管理的任务和功能
1．设备管理的任务 2．设备管理的功能
1．设备管理的任务 提高设备的利用率 设备独立性
（1）独立于同类设备的具体设备号。 （2）独立于设备类型。
字符编码的独立性 设备处理的一致性
2．设备管理的功能
（1）监视系统中所有设备的状态。 （2）设备分配。 （3）设备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，具体的工作过 程是在设备处理的程序中发出驱动某设备工 作的I/O指令后，再执行相应的中断处理。
CPU
主存
DMA
控制器
I/O 设备
图5.1 DMA控制器与其他部件的关系 返回本节
5.2.4 通道控制方式
每条通道指令应包含以下的内容：
（1）操作码：它规定指令所执行的操作，如读、写等 。 （2）内存地址：标明数据传送时内存的首址。 （3）计数：表示传送数据的字节数。 （ 4 ）通道程序结束位 R0，表示通道程序是否结束。 R0=1表示本条指令是最后一条指令。
设备管理PPT课件
中断驱动方式可以成百倍地提高CPU的利用率。
2021/7/28
1313
分析
同前相比，CPU利用率大大提高。
缺点：每台设备每输入输出一个字节的数据都有一次中断。如 果设备较多时，中断次数会很多，使CPU的计算时间大大减 少。
为减少中断对CPU造成的负担，可采用DMA方式和通道方式。
2021/7/28
继续对该标志进行测试，转2，为0表示输入机已将输入数据 送入控制器的数据寄存器中，转3 3、 把数据从数据缓冲区中读走，并置busy为1。
所谓“程序循环测试”的数据传输方式，就是指用户进程使 用启动设备后，不断地执行测试指令，去测试所启动设备的 状态寄存器。只有在状态寄存器出现了所需要的状态后，才 停止测试工作，完成输入/输出。忙----0
在程序I/O方式中，由于CPU的高速性和I/O设备的低 速性， 致使CPU的绝大部分时间都处于等待I/O设备完成 数据I/O的循环测试中， 造成对CPU的极大浪费。在该方 式中，CPU之所以要不断地测试I/O设备的状态，就是因 为在CPU中无中断机构， 使I/O设备无法向CPU报告它已 完成了一个字符的输入操作。
2021/7/28
2121
2.I/O系统层次及功能
用户层软件 设备独立性软件 设备驱动程序 中断处理程序
实现与用户交互的接 口，产生I/O请求
负责实现与设备驱动器的统一接口、 设备命名，设备的保护，设备的分
配与释放，缓冲等。
与硬件直接相关，负责具体实现系 统对设备发出的操作指令，驱动
I/O设备工作的驱动程序
设备； ④ 缓冲管理，即对字符设备和块设备的缓冲区进行
有效的管理， 以提高I/O的效率；⑤ 差错控制。I/O操作中，
大多数错误都与设备有关，所以主要由设备驱动程序处理，
设备管理制度培训课件(PPT 86页)
5.及时处理设备漏油
10.及时清理规范自己的工具
1.休息室-------垃圾成堆 2.桌椅-------灰厚三尺 3.自我形象----蓬头垢面 4.工作服-------脏不忍睹 5.车间----------杂物遍地
6.工具-----------乱扔乱放 7.设备------------油流灰布
5
建立健全设备维护规 程，具体规定各种设 备的操作方法，维护 保养要求、故障原因 及处理方法注意事项， 并严格遵照执行。
3
设备操作应实行凭操作 证、上岗制度。设备的 操作人员必须接受专业 技术训练，熟悉设备结 构性能，了解生产工艺 过程，掌握设备的操作 要领，经考试合格后方 能上岗操作，精密设备 和技术含量的技术岗位， 除有操作证外，还必须 有一定的技术水平和专 业知识。
4、拒绝违章指挥。 5、遵守其他有关规定。
6
特种设备作业人员的范围：
1、锅炉： 锅炉操作：（司炉工）；水处理 作业：（水质化验人员和水处理管理操作人 员）；
2、压力容器（含氧舱、气瓶）：压力容器 设计人员、压力容器操作人员（含带压密封 、罐车充装）、氧舱维护管理人员，气瓶充 装；
3、压力管道：压力管道设计人员、压力管 道操作（含带压密封）人员；
5
总则
为了加强对特种设备作业人员的管理工作，规范作业人员的安全 操作，根据《中华人民共和国行政许可证》、《特种设备安全监 察条例》以及有关的法律、法规制定此管理办法：
特种作业人员的管理： 一、本水泥公司特种作业人员包括： 1、电工作业； 2、金属焊接切割作业； 3、起重机械作业； 4、企业机动车辆驾驶； 5、压力容器操作； 6、制冷作业； 二、特种作业人员应具备的条件： 1、年龄满18岁； 2、身体健康，无妨碍从事相应工种作业的疾病和生理缺陷。 3、初中以上文化程度，具备相应工程的安全技术知识，参加国
相关主题
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第五章 I/O管理
h
1
第5章 设备管理
（一） I/O管理概述 1. I/O控制方式 2.软件层次结构
（二）I/O核心子系统 1、I/O调度概念 2、高速缓存与缓冲区 3、设备分配与回收 4、SPOOLing技术
h
2020/10/23
22
重点掌握
I/O设备的基本特性 I/O子系统的特性 三种I/O方式 高速缓存与缓冲区 SPOOLing技术
h
2020/10/23
1616
DMA方式
控制器功能更强，除有中断功能外，还有一个DMA控 制机构。在DMA控制器的控制下，设备同主存之间可 成批交换数据，不用CPU干预。
DMA控制器组成：主机与DMA控制器的接口；DMA控制器与 块设备的接口；I/O控制逻辑
CPU
内存
主机—控制器接口 控制器与块设备接口
h
2020/10/23
1818
I/O通道控制方式
I/O通道控制方式的引入
建议
I/O方式 设备控制等
与硬件直接相关的内容，最好结合组成原理复习
h
3
5.1.1 I/O设备
设备分类
使用特性
人机交互类设备：显示器、打印机、键盘、鼠标 存储设备 网络通信设备
传输速率
低速设备 中速设备 高速设备
信息交换的单位
块设备 字符设备
资源分配特性
共享设备 独占设备 虚拟设备
h
2020/10/23
h
2020/10/23
55
5.1.3 通道概念
为使中央处理机从繁忙的I/O处理中摆脱出来，现代大、中 型计算机系统中设置了专门的处理I/O操作的处理机，并把 这种处理机称为通道。通道在CPU的控制下独立地执行通道 程序，对外部设备的I/O操作进行控制，以实现内存与外设 之间成批的数据交换。
通道=I/O处理机
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2020/10/23
1111
I/O中断方式
I/O控制器能发中断。
工作过程：
1、发出启动某设备的命令，本进程（A）变为等待状 态，转进程调度，调度另一进程B。
2、输入完成时，控制器发出中断，中断B，通过中断 进入中断处理程序。
3、在中断处理程序中把数据缓冲寄存器中的数取走， 放入内存特定位置M，唤醒等待进程A，中断返回到 B的断点继续执行。
1414
DMA方式
直接存储器存取控制方式的概念
是指对I/O设备的控制由DMA控制器完成，在DMA控制器的作 用下，设备和主存之间可以成批地进行数据交换，而不用CPU 的干涉。
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2020/10/23
1515
5.2.3 DMA方式
直接存储器存取控制方式的概念
该方式的特点是：① 数据传输的基本单位是数据块，即在CPU 与I/O设备之间，每次传送至少一个数据块；② 所传送的数据 是从设备直接送入内存的，或者相反； ③ 仅在传送一个或多个 数据块的开始和结束时，才需CPU干预，整块数据的传送是在 控制器的控制下完成的。可见，DMA方式较之中断驱动方式， 又是成百倍地减少了CPU对I/O的干预，进一步提高了CPU与 I/O设备的并行操作程度。
Hale Waihona Puke 及吞吐量。例如，从终端输入一个字符的时间约为100 ms，
而将字符送入终端缓冲区的时间小于 0.1 ms。 若采用程序
I/O方式，CPU约有 99.9 ms的时间处于忙—等待中。 采用
中断驱动方式后，CPU可利用这 99.9 ms的时间去做其它事情，
而仅用 0.1 ms的时间来处理由控制器发来的中断请求。 可
count 命令
DR MAR
DC CR
系统总线
I/O 控 制 逻 辑
DMA控制器
…
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2020/10/23
1717
直接存储器存取控制
直接存储器存取控制方式的特点
I/O数据传输速度快，CPU负担少。 在DMA方式下，数据的传送方向、存放数据的内存始址及传送数据 的长度等都由CPU控制。每台设备需要配一个DMA控制器。
应继续对该标志进行测试，转2，为0表示输入机已将输入数 据送入控制器的数据寄存器中，转3 3、 把数据从数据缓冲区中读走，并置busy为1。
所谓“程序循环测试”的数据传输方式，就是指用户进程使 用启动设备后，不断地执行测试指令，去测试所启动设备的 状态寄存器。只有在状态寄存器出现了所需要的状态后，才 停止测试工作，完成输入/输出。忙----等待方式
44
5.1.2 设备控制器
设备控制器主要负责控制一个或多个I/O设备，以实现I/O设备和计算 机之间的数据交换。它是CPU与I/O设备之间的接口，接收从CPU发来 的命令，并控制I/O设备工作，以使CPU从繁杂的设备控制事务中解脱 出来。 设备控制器可分为两类，一类用于控制字符设备的控制器，另一类是 用于控制块设备的控制器。
见，中断驱动方式可以成百倍地提高CPU的利用率。
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2020/10/23
1313
分析
同前相比，CPU利用率大大提高。
缺点：每台设备每输入输出一个字节的数据都有一次中断。如 果设备较多时，中断次数会很多，使CPU的计算时间大大减 少。
为减少中断对CPU造成的负担，可采用DMA方式和通道方式。
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2020/10/23
4、在以后的某个时刻OS调度要求输入的进程A。A从M 取数处理。
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2020/10/23
1212
在I/O设备输入每个数据的过程中，由于无须CPU干预，因
而可使CPU与I/O设备并行工作。仅当输完一个数据时，才需
CPU花费极短的时间去做些中断处理。可见，这样可使CPU和
I/O设备都处于忙碌状态，从而提高了整个系统的资源利用率
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2020/10/23
66
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77
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88
程序I/O方式
I/O控制器是OS同硬件之间的接口。它有两个寄存器：数据缓 冲寄存器、控制/状态寄存器。状态控制寄存器有一个标志 忙/闲的标志位busy。
CPU
控 制
控制寄存器
逻
辑
外 部 设
电 路
数据寄存器
备
I/O控制器
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99
工作过程
以输入为例 1、 把busy置1 2、 反复测试busy，为1表示输入机尚未输完一个字，处理机
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2020/10/23
1010
在程序I/O方式中，由于CPU的高速性和I/O设备的 低速性， 致使CPU的绝大部分时间都处于等待I/O设备完 成数据I/O的循环测试中， 造成对CPU的极大浪费。在该 方式中，CPU之所以要不断地测试I/O设备的状态，就是 因为在CPU中无中断机构， 使I/O设备无法向CPU报告 它已完成了一个字符的输入操作。
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1
第5章 设备管理
（一） I/O管理概述 1. I/O控制方式 2.软件层次结构
（二）I/O核心子系统 1、I/O调度概念 2、高速缓存与缓冲区 3、设备分配与回收 4、SPOOLing技术
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2020/10/23
22
重点掌握
I/O设备的基本特性 I/O子系统的特性 三种I/O方式 高速缓存与缓冲区 SPOOLing技术
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2020/10/23
1616
DMA方式
控制器功能更强，除有中断功能外，还有一个DMA控 制机构。在DMA控制器的控制下，设备同主存之间可 成批交换数据，不用CPU干预。
DMA控制器组成：主机与DMA控制器的接口；DMA控制器与 块设备的接口；I/O控制逻辑
CPU
内存
主机—控制器接口 控制器与块设备接口
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2020/10/23
1818
I/O通道控制方式
I/O通道控制方式的引入
建议
I/O方式 设备控制等
与硬件直接相关的内容，最好结合组成原理复习
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3
5.1.1 I/O设备
设备分类
使用特性
人机交互类设备：显示器、打印机、键盘、鼠标 存储设备 网络通信设备
传输速率
低速设备 中速设备 高速设备
信息交换的单位
块设备 字符设备
资源分配特性
共享设备 独占设备 虚拟设备
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2020/10/23
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55
5.1.3 通道概念
为使中央处理机从繁忙的I/O处理中摆脱出来，现代大、中 型计算机系统中设置了专门的处理I/O操作的处理机，并把 这种处理机称为通道。通道在CPU的控制下独立地执行通道 程序，对外部设备的I/O操作进行控制，以实现内存与外设 之间成批的数据交换。
通道=I/O处理机
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2020/10/23
1111
I/O中断方式
I/O控制器能发中断。
工作过程：
1、发出启动某设备的命令，本进程（A）变为等待状 态，转进程调度，调度另一进程B。
2、输入完成时，控制器发出中断，中断B，通过中断 进入中断处理程序。
3、在中断处理程序中把数据缓冲寄存器中的数取走， 放入内存特定位置M，唤醒等待进程A，中断返回到 B的断点继续执行。
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DMA方式
直接存储器存取控制方式的概念
是指对I/O设备的控制由DMA控制器完成，在DMA控制器的作 用下，设备和主存之间可以成批地进行数据交换，而不用CPU 的干涉。
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5.2.3 DMA方式
直接存储器存取控制方式的概念
该方式的特点是：① 数据传输的基本单位是数据块，即在CPU 与I/O设备之间，每次传送至少一个数据块；② 所传送的数据 是从设备直接送入内存的，或者相反； ③ 仅在传送一个或多个 数据块的开始和结束时，才需CPU干预，整块数据的传送是在 控制器的控制下完成的。可见，DMA方式较之中断驱动方式， 又是成百倍地减少了CPU对I/O的干预，进一步提高了CPU与 I/O设备的并行操作程度。
Hale Waihona Puke 及吞吐量。例如，从终端输入一个字符的时间约为100 ms，
而将字符送入终端缓冲区的时间小于 0.1 ms。 若采用程序
I/O方式，CPU约有 99.9 ms的时间处于忙—等待中。 采用
中断驱动方式后，CPU可利用这 99.9 ms的时间去做其它事情，
而仅用 0.1 ms的时间来处理由控制器发来的中断请求。 可
count 命令
DR MAR
DC CR
系统总线
I/O 控 制 逻 辑
DMA控制器
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直接存储器存取控制
直接存储器存取控制方式的特点
I/O数据传输速度快，CPU负担少。 在DMA方式下，数据的传送方向、存放数据的内存始址及传送数据 的长度等都由CPU控制。每台设备需要配一个DMA控制器。
应继续对该标志进行测试，转2，为0表示输入机已将输入数 据送入控制器的数据寄存器中，转3 3、 把数据从数据缓冲区中读走，并置busy为1。
所谓“程序循环测试”的数据传输方式，就是指用户进程使 用启动设备后，不断地执行测试指令，去测试所启动设备的 状态寄存器。只有在状态寄存器出现了所需要的状态后，才 停止测试工作，完成输入/输出。忙----等待方式
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5.1.2 设备控制器
设备控制器主要负责控制一个或多个I/O设备，以实现I/O设备和计算 机之间的数据交换。它是CPU与I/O设备之间的接口，接收从CPU发来 的命令，并控制I/O设备工作，以使CPU从繁杂的设备控制事务中解脱 出来。 设备控制器可分为两类，一类用于控制字符设备的控制器，另一类是 用于控制块设备的控制器。
见，中断驱动方式可以成百倍地提高CPU的利用率。
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2020/10/23
1313
分析
同前相比，CPU利用率大大提高。
缺点：每台设备每输入输出一个字节的数据都有一次中断。如 果设备较多时，中断次数会很多，使CPU的计算时间大大减 少。
为减少中断对CPU造成的负担，可采用DMA方式和通道方式。
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4、在以后的某个时刻OS调度要求输入的进程A。A从M 取数处理。
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2020/10/23
1212
在I/O设备输入每个数据的过程中，由于无须CPU干预，因
而可使CPU与I/O设备并行工作。仅当输完一个数据时，才需
CPU花费极短的时间去做些中断处理。可见，这样可使CPU和
I/O设备都处于忙碌状态，从而提高了整个系统的资源利用率
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程序I/O方式
I/O控制器是OS同硬件之间的接口。它有两个寄存器：数据缓 冲寄存器、控制/状态寄存器。状态控制寄存器有一个标志 忙/闲的标志位busy。
CPU
控 制
控制寄存器
逻
辑
外 部 设
电 路
数据寄存器
备
I/O控制器
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工作过程
以输入为例 1、 把busy置1 2、 反复测试busy，为1表示输入机尚未输完一个字，处理机
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在程序I/O方式中，由于CPU的高速性和I/O设备的 低速性， 致使CPU的绝大部分时间都处于等待I/O设备完 成数据I/O的循环测试中， 造成对CPU的极大浪费。在该 方式中，CPU之所以要不断地测试I/O设备的状态，就是 因为在CPU中无中断机构， 使I/O设备无法向CPU报告 它已完成了一个字符的输入操作。