设备管理

设备管理是指计算机系统对除CPU和内存以外的所有的输入、输出设备的管理。

设备管理的功能

1.缓冲管理

为达到缓解CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾，达到提高CPU和I/O设备利用率，提高系统吞吐量的目的，许多操作系统通过设置缓冲区的办法来实现。

2.设备分配

设备分配的基本任务是根据用户的I/O请求，为他们分配所需的设备。如果在I/O设备和CPU之间还存在设备控制器和通道，则还需为分配出去的设备分配相应的控制器和通道。

3.设备处理

设备处理程序又称设备驱动程序。其基本任务是实现CPU和设备控制器之间的通信。

4.设备独立性和虚拟设备

用户向系统申请和使用的设备与实际操作的设备无关

 

 

输入输出控制方式：

1.程序I/O方式(这种方式现在一般不用)

2.中断控制方式 ，可以使CPU与I/O设备并行处理（最基本的一种方式）。

3.DMA(direct menory access)控制方式，通过DMA控制器完成，因为是通过硬件完成的，所以效率高。

4.I/O通道控制方式

为了解决cpu与设备的速度不匹配的矛盾。

 

 

缓冲技术：

1.单缓冲技术

2.双缓冲技术

3.循环缓冲技术

4.缓冲池—空缓冲区队列，输入设备缓冲区队列，输出设备缓冲区队列

 

设备独立性

逻辑设备表

 

I/O软件结构：

1.中断处理程序—中断处理方式

2.设备驱动程序

3.与设备无关的系统软件

4.用户空间软件—spooling系统

 

 

设备分配程序（没懂）

 

 

磁盘I/O:

1.磁盘访问时间（磁盘的结构到底是什么样的？）

柱面，磁道，扇区等。

2.磁盘调度算法（重点）

磁盘调度在多道程序设计的计算机系统中，各个进程可能会不断提出不同的对磁盘进行读/写操作的请求。由于有时候这些进程的发送请求的速度比磁盘响应的还要快，因此我们有必要为每个磁盘设备建立一个等待队列，常用的磁盘调度算法有以下四种：

先来先服务算法（FCFS），

最短寻道时间优先算法（SSTF），

扫描算法（SCAN），

循环扫描算法（CSCAN）