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4.1 设备管理基本概念

1. 计算机输入输出系统
2. 输入输出系统的特点
3. 输入输出设备的类型
4. 设备管理的设计目标

一、 计算机输入输出系统

（1）I/O系统

输入输出系统(I/O系统) 是指计算机各种输入输出设备及其接口线路、控制部件、通道和设备理软件的总称；（软件和硬件）

I/O系统重点是实现计算机的主存和外围设备的介质之间的信息传送操作，外围设备到主存的信息传送叫做输入，主存往外围设备的信息传送叫做输出；

（2）设备管理模块

设备管理是指操作系统对计算机系统中除CPU和内存以外的设备的管理

设备管理模块要满足用户提出的输入输出请求，提高输入输出的速率，改善设备的利用率

二、 输入输出系统的特点

• I/O系统的性能容易成为系统性能的瓶颈

• 设备种类繁多，结构各异，出错处理不同

• 不同设备输入输出数据信号类型不同

• 不同设备速度差异大，传输单位也不同

• I/O系统与文件系统等其它模块联系密切

三、 输入输出设备的类型

（1）按照传输速率分类：

1、低速设备：

典型的如键盘、鼠标器、语音等设备

2、中速设备：

典型的如激光打印机、扫描仪等设备

3、高速设备：

典型的如硬盘、网络、显示等设备

（2）按照传输单位分类：

1、块设备：

数据传输以数据块为单位

2、字符设备：

数据传输以字符为单位

（3）按照资源分配来分类：

1、独占设备：（临界资源）

一段时间内只允许一一个进程使用的设备，独占使用，直至用完释放。
独占设备分配可能弓|起死锁。

2、共享设备：

一段时间内允许多个进程同时访问的设备，如硬盘，是实现文件和数据共享的基础。

四、 设备管理的设计目标

• 提高系统的利用率，实现设备的并行运行

• 采用虚拟技术，实现设备的动态分配

• 采用缓冲技术，平滑高速主机和低速外设的速度差异

• 方便用户使用，屏蔽设备的物理特性

• 实现与文件系统等其它模块的有机协同