软考系分之操作系统设备管理
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2024-01-17
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设备管理
相关概念
设备，是计算机与外界交互的工具，具体负责计
算机与外部的输入/输出工作，所以常称为*外部
设备*，也简称为*外设*。
分类
按数据分类 块设备、字符设备
按设备功能分类 输入、输出、存储、网络、供电设备
按资源分配角度分类 独占、共享、虚拟设备
按数据传输速率分类 低速、中速、高速设备
设备管理的任务是，多个进程竞争使用设备时，
按一定策略分配和管理。
设备管理的主要功能是，动态地掌握并记录设备
的状态。(分配、释放、缓冲、操作等等)
独占设备
同一时间只能由一个进程使用，其他进程只能等
待且不知道什么时候空闲，比如：打印机
SPOOLING技术
引入外围设备联机操作技术
数据进入缓冲区按队列等待打印
外设上建立两个缓冲区，输入井和输出井，解决
多进程共用一台打印机的问题。
这就是物理设备的虚拟化
使得每个进程都感觉再使用一个打印机
IO设备管理
I/O设备底层实现细节
用户通过操作系统访问硬盘文件
1. 用户进程 用户发起读取数据时的进程
2.设备无关软件
如果没有则调⽤驱动程序
该软件优先检查高苏缓存是否有要读的数据
3.设备驱动程序
驱动程序向I/O硬件发出请求，用户进程阻塞并等
待磁盘操作。当磁盘操作完成时，硬件产生一个
中断转入中断处理程序
4.中断处理程序
检查中断原因为磁盘读取操作已经完成，于是唤
醒用户进程取回数据，并结束此次I/O请求
5.硬件 执行I/O请求，返回数据
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