何谓设备的独立性？为什么要引入设备独立性？如何实现设备的独立性？

设备的独立性是指操作系统对设备的控制与设备本身的属性、实现方式等相互独立，即操作系统不需要了解设备的具体实现方式，只需要调用适当的设备驱动程序就可以控制设备的操作。

引入设备独立性的目的是为了提高系统的可移植性、可扩展性和可维护性。通过实现设备独立性，可以使得操作系统在支持新设备时，只需要编写适当的设备驱动程序，而不需要对操作系统进行修改，从而减少了系统维护和升级的难度。

实现设备独立性的关键是设备驱动程序。设备驱动程序是一个软件模块，负责操作系统与设备之间的交互。操作系统通过设备驱动程序向设备发送命令和数据，设备驱动程序将命令和数据翻译成设备可以识别的形式，并将其传递给设备。当设备完成操作后，设备驱动程序将结果传递给操作系统。

设备独立性的实现方式有两种：

1. 标准接口方式：定义一组标准接口，设备驱动程序必须按照标准接口进行实现，操作系统通过标准接口与设备驱动程序进行交互。这种方式可以保证操作系统与设备之间的兼容性和可移植性，但是需要对标准接口进行一定的限制和约束。

2. 面向对象方式：将设备驱动程序封装成一个对象，操作系统通过调用对象的方法来与设备进行交互。这种方式可以提高程序的扩展性和灵活性，但是需要对操作系统的内核进行一定的改造，增加了系统的复杂度。

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何谓虚拟化？为什么要引入虚拟化？

虚拟化（Virtualization）是一种将一台计算机分割成多个虚拟计算机的技术，每个虚拟计算机都可以运行不同的操作系统和应用程序，就像独立的物理计算机一样。虚拟化技术通过虚拟机监视器（VMM）来实现虚拟计算机的分割和管理。

引入虚拟化的主要原因是提高计算机资源的利用率和管理效率。具体来说，虚拟化带来的好处包括：

1. 服务器利用率提高：虚拟化可以将一台物理服务器分割成多个虚拟服务器，从而提高服务器的利用率，减少资源浪费。

2. 管理效率提高：虚拟化可以集中管理多台虚拟服务器，从而节约管理员的时间和精力，提高管理效率。

3. 灵活性提高：虚拟化可以随时增加或减少虚拟服务器的数量和资源，从而更好地满足业务需求。

4. 节约成本：虚拟化可以减少硬件设备的购买和维护成本，从而降低企业的总体成本。

总之，虚拟化技术的引入可以带来多方面的好处，但也需要注意虚拟化环境的安全性和稳定性，以确保虚拟化技术的正常运行。

何谓设备虚拟?实现设备虚拟时所依赖的关键技术是什么?

设备虚拟是指将物理设备抽象成虚拟设备，使得多个应用程序可以共享同一个物理设备，从而提高资源利用率和系统的可扩展性。设备虚拟化技术被广泛应用于云计算、服务器虚拟化、网络虚拟化等领域。

实现设备虚拟化所依赖的关键技术包括以下几个方面：

1. 虚拟机监控器（VMM）：负责管理虚拟机的创建、删除和启动等操作，以及虚拟机与物理设备之间的映射关系。

2. 虚拟设备驱动程序：负责将虚拟设备的请求转换成对物理设备的操作，以及将物理设备的数据传输转换成虚拟设备的数据传输。

3. 设备模拟：模拟物理设备的行为，使得虚拟机可以像使用物理设备一样使用虚拟设备。

4. 设备划分：将物理设备划分成多个虚拟设备，并为每个虚拟设备分配独立的资源，例如 CPU、内存和带宽等。

设备虚拟化技术的实现需要在软件层面对硬件进行虚拟化，为了提高虚拟化的性能和可靠性，需要应用多种关键技术进行支持。其中最重要的技术是虚拟机监控器（VMM），它是整个虚拟化系统的核心，负责管理虚拟机和虚拟设备之间的交互，以及向虚拟机提供所需的资源和服务。同时，虚拟设备驱动程序、设备模拟和设备划分等技术也是实现设备虚拟化的关键技术。