"操作系统原理课件第八章IO管理.ppt"
本课件主要介绍了操作系统的I/O管理，这是操作系统的重要组成部分，负责管理和协调计算机系统中的所有外部设备，包括I/O设备和存储设备。I/O管理的目标是有效地利用这些设备，确保数据传输的准确性和效率。
在计算机系统中，I/O设备通常指的是与CPU和内存之外的硬件设备，如键盘、鼠标、显示器、打印机等输入输出设备，以及硬盘、软盘、光盘和磁带等存储设备。随着技术的发展，某些设备如硬盘兼具存储和I/O功能。I/O管理不仅要处理不同设备的速度差异，还要解决传输单位不一致的问题，因为不同设备的传输速率和单位各不相同。
1. 速度差异：不同设备的传输速度有显著差距。例如，键盘的传输速度较慢，只有几十到几百个字符/秒，而硬盘的传输速度可以达到数十万字节/秒，这种速度差异需要通过有效的I/O策略来平衡和优化。
2. 传输单位多样性：设备的传输单位不尽相同。键盘、打印机和显示器通常以字节为单位进行数据交换，而磁盘、软盘和磁带则以字符块为单位，还有一些设备如串行端口（如COM1）是以位为单位进行通信的。因此，操作系统必须能够处理这些差异，确保数据正确地在设备间流动。
8.1.1 引言部分还提到了计算机外部设备的种类繁多，特性各异，这给I/O管理带来了挑战。为了有效地管理这些设备，操作系统通常会采用中断、DMA（直接内存访问）、缓冲区管理、设备驱动程序等技术。中断机制允许设备在完成操作后通知CPU，DMA则允许数据直接从设备传送到内存，减少CPU参与；缓冲区管理用于平衡设备和CPU的速度差异，暂时存储数据；设备驱动程序是操作系统与硬件之间的接口，负责解释和执行针对特定设备的操作。
I/O管理还包括设备的分配与回收、错误处理、设备独立性等。设备独立性使得应用程序可以独立于具体物理设备运行，提高系统的灵活性。错误处理机制则确保在设备故障时，系统能够恢复并继续运行。
I/O管理是操作系统中不可或缺的一部分，它涉及到硬件设备的控制、数据传输的优化以及用户对设备的透明访问。理解和掌握I/O管理原理对于理解整个操作系统的工作机制至关重要。
