"操作系统设备管理:独占、共享、虚拟设备"

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本章主要讨论了操作系统中的设备管理,重点介绍了独占设备、共享设备和虚拟设备。从资源分配的角度出发,外部设备可以被划分为以上三类。独占设备指的是一种设备在某一时刻只能被一个进程使用,其资源是独占的。共享设备则允许多个进程共享一个设备,可以实现多个进程之间的资源共享和协作。而虚拟设备则是操作系统借助于大容量的外存并利用某种输入输出技术而构造的虚拟设备。在设备管理的过程中,还涉及到设备的分配、I/O控制方式、设备处理程序、磁盘设备的驱动调度、缓冲技术等方面的内容。 在设备管理概述部分,介绍了计算机系统的设备情况,包括了外部设备的广义概念,控制这些设备的控制部件以及操作系统利用外存构造的虚拟设备。外部设备包括了完成实际输入输出操作的各种物理设备,以及控制这些设备进行输入输出的控制部件。同时也介绍了设备的分类,从操作系统的角度看,I/O设备的重要性能指标有数据传输速率、数据的传输单位以及设备共享属性等。根据这些方面来对设备进行分类,可以分为系统设备和用户设备。系统设备是指操作系统生成时就已经登记在操作系统中的标准设备,如键盘、磁盘等;而用户设备则是根据用户的需求而动态添加到操作系统中的设备。 在I/O控制方式部分,讨论了程序如何与I/O设备进行交互,介绍了程序访问I/O设备的主要方式包括程序直接控制I/O和中断驱动I/O等。同时,还介绍了设备管理的基本功能,包括I/O请求的传递和传输、I/O请求的缓冲处理以及错误处理等。此外,还介绍了I/O系统软件的组织结构,包括了设备独立性的实现、设备驱动程序的管理、设备文件系统的管理以及设备的控制和检测等。 在设备管理的具体内容中,重点介绍了设备的分配、设备处理程序、磁盘设备的驱动调度以及缓冲技术等方面。设备分配主要是指操作系统如何有效地对设备进行分配以满足各个进程对设备的请求。设备处理程序则是指操作系统中用来处理设备请求的程序。磁盘设备的驱动调度则是介绍了在磁盘I/O操作中,如何进行磁盘的读取和写入的调度。而缓冲技术则是指操作系统如何利用缓冲区来提高设备的访问速度和效率。 总的来说,本章全面地介绍了操作系统中的设备管理,涵盖了独占设备、共享设备和虚拟设备的概念,并且对设备的分类、I/O控制方式、设备分配、设备处理程序、磁盘设备的驱动调度以及缓冲技术等内容进行了详细讨论。这对读者更好地理解和应用操作系统中的设备管理具有重要的参考价值。