I/O设备
标签: 操作系统
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在理解设备管理之前,应该先了解具体的I/O设备类型。

 

1.按使用特性分类

①人机交互类外部设备:用于计算机同计算机用户之间交互的设备,如打印机、显示器、鼠标、键盘等。用于向CPU传输信息或输出经过CPU加工处理的信息。这类设备数据交换速度相对较慢,通常是以字节为单位进行数据交换。

②存储设备:用于存储程序和数据的设备,如磁盘、磁带、光盘等。这类设备用于数据交换,速度较快,通常以多字节组成的块为单位进行数据交换。

③网络通信设备:用于与远程设备通信的设备,如各种网络接口、调制解调器等。其速度介于前两类设备之间。

 

2.按按传输速率分类:

①低速设备:传输速率仅为每秒几个到数百个字节的一类设备,如键盘、鼠标等。

②中速设备:传输速率在每秒数千个字节至数万个字节的一类设备,如行式打印机、 激光打印机等。

③高速设备:传输速率在数百个千字节至千兆字节的一类设备,如磁带机、磁盘机、 光盘机等。

 

3. 按信息交换的单位分类:

①块设备:由于信息的存取总是以字符块为单位,所以存储信息的设备称为块设备。如磁盘等。

②字符设备:用于数据输入/输出的设备为字符设备,因为其传输的基本单位是字符。如交互式终端机、打印机等。

 

4. 按设备的共享属性分类

①独占设备:它是指在同一时刻只有一个进程可以使用的设备,属于临界资源。一旦系统将这类设备分配给某个进程后,便由该进程独占,直至用完释放。多数低速设备都属于独占设备,比如打印机。

②共享设备:它是指允许多个进程访问的设备,比如磁盘就是非常典型的共享设备,它允许若干个进程交替地读写信息,当然在一个时刻,一台设备只允许一个进程访问。

③虚拟设备:它是指通过虚拟技术让一个独占设备在逻辑上被多个进程同时使用的设备,比如采用虚拟技术后的打印机,进程可以同时发送打印信息给打印机,就像有多个打印机一样。

 

I/O管理的任务和功能

①设备分配:按照设备类型和相应的分配算法决定将I/O设备分配给哪一个进程。

②设备处理:设备处理程序用以实现CPU和设备控制器之间的通信。

③缓冲管理:设置缓冲区的目的是为了缓和CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾。

④设备独立性:设备独立性又称为设备无关性,是指应用程序独立于物理设备。

 



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