4.4.1 概述

2025-06-04 19:21:41 更新

(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。