设备管理

设备管理基本概念

【操作系统必须向设备发送命令，捕捉中断处理设备的各种错误，它不应该提供其他部分使用设备的简单方便的接口，如有可能则实现接口下设备无关性】

进行实际输入输出操作的物理设备。² 控制物理设备并进行I/O操作的支持设备和支持部件， ² 为提高设备利用率，采用某种I/O技术形成的逻辑设备和虚拟设备。

按所属关系分为两大类（系统设备(磁盘、打印机)、用户设备）、按输入输出特性分为两类（字符设备、字符块设备）、按资源分配方式分为三类（独占设备、共享设备、虚拟设备）

 

I/O控制方式

程序直接控制方式

【优点：简单、缺点：直到I/O完成前，要占用CPU时间】

程序中断I/O控制方式

【优点：不会一直占用CPU，缺点：中断浪费时间】

DMA控制方式

【优点：用DMA而不是CPU做全部工作，缺点：DMA通常比CPU慢很多，CPU等待DMA中断时无事可做】

I/O通道控制方式

三、Spooling技术

Spooling技术是低速输入输出设备与主机交换的一种技术，通常也称为“假脱机真联机”，他的核心思想是以联机的方式得到脱机的效果。低速设备经通道和设在主机内存的缓冲存储器与高速设备相联，该高速设备通常是辅存。为了存放从低速设备上输入的信息，或者存放将要输出到低速设备上的信息（来自内存），在辅存分别开辟一固定区域，叫“输出井”（对输出），或者“输入井”（对输入）。简单来说就是在内存中形成缓冲区，在高级设备形成输出井和输入井，传递的时候，从低速设备传入缓冲区，再传到高速设备的输入井，再从高速设备的输出井，传到缓冲区，再传到低速设备。

Spooling技术的特点:

　　【1】提高了I/O速度.从对低速I/O设备进行的I/O操作变为对输入井或输出井的操作,如同脱机操作一样,提高了I/O速度,缓和了CPU与低速I/O设备速度不匹配的矛盾.

　　【2】设备并没有分配给任何进程.在输入井或输出井中,分配给进程的是一存储区和建立一张I/O请求表.

　　【3】实现了虚拟设备功能.多个进程同时使用一独享设备,而对每一进程而言,都认为自己独占这一设备,从而实现了设备的虚拟分配.不过,该设备是逻辑上的设备.

四、磁盘的基本结构

【磁盘---------柱面---------磁道---------扇区】

五、磁盘驱动调度

六、电源管理技术