review裝置管理

1、裝置管理基礎知識

（1）、外部裝置分類

• 存儲型裝置：錄音帶機、磁盤機等，以存儲大量資訊為主和快速檢索為目标，在系統中存儲持久性資訊，它是作為記憶體的擴充，是以叫外存
• I/O裝置：顯示器、列印機、通信裝置等，他們把外界資訊輸入到計算機中，把計算結果從計算機輸出，完成計算機之間的互動或者人機互動

（2）、注意事項

• 裝置管理系統是計算機中最為複雜的一部分，通常使用I/O中斷、緩沖區管理等多種技術，這些措施能夠很好地克服由于I/O裝置和CPU速度不比對的問題，使主機和裝置能夠并行工作，提高裝置使用效率
• 另一方面，作業系統将所有裝置抽象為檔案，将其統一在檔案系統之下，賦予檔案屬性，對裝置的操作就類似于對檔案的操作，其優點是：盡可能統一檔案和裝置的I/O處理；盡可能把裝置檔案和普通檔案納入同一保護機制下

2、I/O硬體原理

（1）、不同方式對I/O裝置分類

• 按照I/O操作特性可以分為：輸入型裝置、輸出裝置、存儲型裝置
• 按照I/O資訊交換為機關分為：字元裝置、塊裝置
• 其中輸入型和輸出型裝置通常是字元裝置，它與記憶體進行交換的機關是位元組，即一次交換1個或者多個位元組，存儲型裝置通常是塊裝置
• 存儲型裝置又可以分為順序儲存設備和直接儲存設備

（2）、I/O查詢方式

• 輪詢查找：又稱程式直接控制方式，使用查詢指令測試裝置控制器的忙閑狀态位，确定記憶體和裝置是否能交換資料

1. 輪詢方式使用三條指令：查詢指令，查詢裝置是否就緒；讀寫指令，當裝置就緒時執行資料交換；轉移指令：當裝置未就緒時執行轉移指令轉向查詢指令繼續查詢

• 中斷方式
• DMA方式
• 通信方式

（3）、裝置控制器

• 接受或者識别 CPU 或通道發來的消息。例如，磁盤控制器能接受讀、寫、查找等各種指令
• 實作資料交換。包括裝置和控制器之間的資料傳輸，且通過資料總線或通道，控制器和記憶體之間資料傳輸
• 發現或和記錄裝置及自身的狀态資訊，供CPU 處理使用
• 裝置位址識别

3、I/O軟體原理

（1）、I/O軟體設計目标和原則

• I/O軟體設計的總體目标是高效性和通用性

（2）、裝置驅動程式的

• 裝置驅動程式主要包含三部分功能
• 裝置驅動程式的功能是從獨立于裝置的軟體中接受并且執行I/O請求

1. 裝置初始化。在系統初次啟動的時候或者進行資料傳輸時，預置裝置和控制器以及通道的狀态
2. 執行裝置驅動例程。負責啟動裝置，進行資料傳輸，對于具有通道的I/O設系統，此例程還負責生成通道指令和通道程式，啟動通道工作
3. 調用和執行中斷處理程式。負責處理裝置和控制器以及通道所發出的各種中斷

（3）、使用者空間的I/O軟體

• SPOOLing軟體

1. SPOOLing就是在核心外運作的系統I/O軟體，它采用預輸入、預輸出、和井管理技術，是多道程式設計系統中處理獨占資型裝置的一種方法，建立守護程序和特殊目錄解決獨占型裝置額空占問題

4、緩沖技術

5、驅動排程技術

6、裝置配置設定

7、虛拟裝置