设备管理是操作系统的核心组成部分，与硬件紧密关联，主要负责管理和优化计算机系统中的输入/输出（I/O）操作。设备管理的目标是确保I/O设备高效、协调地工作，并为用户提供便捷的设备使用接口。
I/O设备通常分为存储设备和输入/输出设备。存储设备包括磁盘、磁带和光盘等，其控制部分包括读写控制电路、磁头或光头，以及存储信息的物理载体。输入设备如键盘和扫描仪，它们将模拟信号转换为数字信号供CPU处理；输出设备如显示器和打印机，则将数字信号转化为模拟信号呈现给用户。
设备管理的主要任务包括I/O操作的控制，设备分配，以及提高CPU与设备的并行工作程度。这涉及I/O系统的组成，如CPU通过总线与设备控制器相连，设备控制器作为CPU与设备之间的接口。I/O系统还可以使用I/O通道（如I/O处理机），以实现对设备控制器更高级别的控制。
I/O设备按照不同的标准可以分为不同类型。按信息存取单位，设备可以是块设备（如硬盘），以数据块为单位进行存取，或者字符设备（如键盘），以字符为单位。按共享属性，设备可以是独占设备（一次仅允许一个进程访问）或共享设备（允许多个进程同时访问）。虚拟设备则利用虚拟化技术，将物理设备逻辑上划分为多台设备，提高资源利用率。
设备控制器在设备管理中扮演关键角色，它接收并解析CPU发出的命令，实现数据交换，并记录设备状态。此外，通道（I/O处理机）的引入是为了减轻CPU的负担，专门处理I/O操作。通道有多种类型，如字节多路通道适用于低、中速设备，数组选择通道适合中、高速设备，而数组多路通道结合了两者的优点，以提高效率。
I/O控制方式主要包括中断控制方式和直接存储器访问（DMA）控制方式。中断控制方式下，CPU在执行完I/O操作后收到中断信号，然后处理其他任务。而DMA方式中，数据直接在设备和内存之间传输，无需CPU参与，提高了传输速度。
设备管理涉及I/O系统架构、设备分类、设备控制器的功能、通道的作用以及各种I/O控制策略。这些知识对于理解操作系统的运行机制和优化硬件资源的利用至关重要。
