(一)设备
设备(外设):是计算机系统与外界交互的工具,负责计算机与外部的输入/输出工作。
I/O系统:负责管理设备和输入/输出的机构统称。
I/O系统由设备、控制器、通道(具有通道的计算机系统)、总线和I/O软件组成。
(二)设备分类
分类依据 | 说明 | 举例 | |
1 | 按数据组织 | 块设备(Block Device):以数据块为单位 | 磁盘 |
字符设备(Character Device ):以单个字符为单位 | 交互式终端、打印机 | ||
2 | 按功能 | 输入设备:将数据、图像、声音送入计算机 | |
输出设备:将加工好的数据显示、印制、再生出来 | |||
存储设备:能进行数据或信息保存 | |||
网络联网设备:网络互联设备及直接连网设备 | |||
供电设备:向计算机提供电力能源、电池后备 | 开关电源、联机UPS | ||
3 | 从资源分配角度 | 独占设备:在一段时间内只允许1个用户(进程)访问 | 低速:用户终端、打印机 |
共享设备:在一段时间内允许多个进程同时访问 | 可寻址的和可随机访问:磁盘 | ||
虚拟设备(逻辑设备):通过虚拟技术将一台独占设备变换为若干台供多个用户(进程)共享 | 假脱机技术(Spooling技术)实现 | ||
4 | 按数据传输率 | 低速设备:几个字节-数百个字节/秒 | 键盘、鼠标、语音输入 |
中速设备:数千个字节-数十千个字节/秒 | 行式打印机、激光打印机 | ||
高速设备:数百千个字节-数兆字节/秒 | 磁带机、磁盘机和光盘机 |
(三)设备管理的目标与任务
(1)目标
如何提高设备利用率,为用户提供方便、统一的界面,提高设备的利用率,就是提高CPU与I/O设备之间的并行操作程度。
技术:中断技术、DMA技术、通道技术和缓冲技术。
(2)任务
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,控制设备的各种操作,完成I/O设备与主存之间数据交换。
主要功能:动态掌握并记录设备状态、设备分配和释放、缓冲区管理、实现物理I/O设备操作、提供设备使用的用户接口及设备访问和控制。