设备管理-第6章：I/O设备控制与调度算法

"本章介绍了设备管理在计算机系统中的重要性，主要涵盖了设备管理的基本任务、主要功能，如设备分配、设备处理（设备驱动）、缓冲区管理、虚拟设备以及实现设备的独立性。设备管理的核心目标是高效地满足用户的I/O请求，提高设备利用率，并简化用户对I/O设备的操作。在设备分配环节，需要依据设备类型和特定的分配算法来确定设备归属，同时可能涉及控制器和通道的分配。设备处理，即设备驱动，负责接收上层的I/O请求，启动设备进行操作并处理中断请求。在有通道的系统中，设备驱动还需构建相应的通道程序。设备驱动通常由多个例程组成，包括初始化、添加设备、调度和启动I/O等例程。" 在计算机系统中，设备管理扮演着关键角色，主要关注对I/O设备、设备控制器和I/O通道的管理。本章详细阐述了设备管理的五项主要功能： 1. **设备分配**：根据设备类型和分配策略，分配I/O设备给请求的进程。同时考虑控制器和通道的分配，确保数据传输路径。系统维护数据结构来记录设备状态，以辅助有效分配。 2. **设备处理**，即**设备驱动**：设备驱动程序接收与设备无关的I/O请求，进行设备相关的处理。它启动I/O操作，处理中断请求，并在有通道的系统中构建相应的通道程序。 3. **缓冲区管理**：通过缓冲技术，缓和CPU与I/O设备速度不匹配的问题，提高系统效率。 4. **虚拟设备**：通过软件技术，将物理设备转换为逻辑设备，提供更灵活的设备使用方式，例如磁盘空间的虚拟化。 5. **实现设备的独立性**：使用户能以统一的方式访问不同类型的设备，隐藏设备的具体细节，增强系统的易用性。 设备驱动程序通常由多个子程序构成，例如初始化例程用于设置系统对象，添加设备例程用于动态添加新设备，调度例程集负责处理设备的打开、关闭和读写操作，启动I/O例程则初始化设备的数据传输过程。 设备管理是操作系统的重要组成部分，确保了系统对I/O设备的有效管理和高效利用，从而优化整体系统性能，提升用户体验。