操作系统五大功能之设备管理

设备管理

  • 一.广义的IO设备
    • 1.1 按使用特性分类
    • 1.2 按信息交换的单位分类
    • 1.3 按设备的共享属性进行分类
    • 1.4 按传输速率分类
  • 二.IO设备的缓冲区
  • 三.SPOOLing技术

一.广义的IO设备

对CPU而言,凡是对CPU进行数据输入的都是输入设备
对CPU而言,凡是CPU进行数据输出的都是输出设备

1.1 按使用特性分类

存储设备 交互IO设备
U盘、内存、磁盘 键盘、显示器、鼠标

1.2 按信息交换的单位分类

块(block)设备 字符(char)设备
磁盘、SD卡 打印机、Shell中断

1.3 按设备的共享属性进行分类

独占设备 共享设备 虚拟设备

1.4 按传输速率分类

高速设备 中速设备 低速设备

二.IO设备的缓冲区

为了解决CPU与IO设备的速率不匹配,操作系统采取了两种方式,一种是之前所说的存储器的层次结构,另一种就是IO设备的缓冲区。
缓冲区可以减少CPU处理|O请求的频率,并且可以提高CPU与IO设备之间的并行性。

因为专用缓冲区只适用于特定的IO进程,当这样的IO进程比较多时,对内存的消耗也很大,所以操作系统划出可供多个进程使用的公共缓冲区,称之为缓冲池

三.SPOOLing技术

SPOOLing技术是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术
利用高速共享设备将低速的独享设备模拟为高速的共享设备。在逻辑上,系统为每一个用户都分配了一 台独立的高速独享设备。也是虚拟设备技术

SPOOLing技术把同步调用低速设备改为异步调用

技术特点

  • 在输入、输出之间增加了排队转储环节(输入井、输出井)
  • SPOOLing负责输入(出)井与低速设备之间的调度
  • 逻辑上,进程直接与高速设备交互,减少了进程的等待时间

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