1、概念编程
分类操作系统
一、按交互对象分类对象
- 人机交互设备
- 与CPU等交互的设备
- 计算机间通讯设备
二、按交互方向分类接口
三、按外设特性分类进程
设备管理的功能内存
- 设备分配
- 设备映射
- 设备驱动
设备分配原理
是设备管理的基本任务软件
设备分配程度按照必定的策略，为申请设备的进程分配设备，记录设备的使用状况配置
设备映射硬件
物理设备（实际设备） 逻辑设备（软件使用的设备）
功能：
- 设备管理模块将逻辑设备映射到物理设备的功能
- 从应用软件的角度，逻辑设备是一类物理设备的抽象
- 从设备管理程序的角度来看，物理设备是逻辑设备的实例
设备独立性
- 物理设备对用户透明，用户使用统一规范的方式使用设备
- 用户编程时使用设备的逻辑名，有系统实现逻辑设备到物理设备的转换
设备驱动
- 对物理设备控制
- 接收应用的服务请求，转换成具体的I/O指令，控制设备完成相关操做
- 向用户提供统一接口
特色
- 设备驱动程序与硬件密切相关
- 每类设备都要配置特定的驱动程序
- 驱动程序通常有设备厂商根据操做系统要求编写
- 操做系统仅对设备驱动的接口提出要求
2、Spooling系统
设备分配方法
独占设备使用过程：申请——使用——释放
- 进程申请设备
- 系统分配设备
- 进程发送使用命令
- 系统将转到设备驱动模块完成一次I/O传输
- 进程释放设备
- 系统回收设备
从进程申请成功，直到释放完以前，独占设备
共享型设备的分配
- 进程使用共享型设备不须要申请，固然也就不存在占用或释放设备的问题
- 进程使用共享型设备以前，会隐含的使用申请命令，使用完毕后隐含使用释放命令，目的保证排他性，保证操做的正常进行
- 使用共享型设备的过程当中，进程彻底有可能进入阻塞等待状态
虚拟分配
虚拟技术
在一类物理设备上模拟另外一类物理设备的技术
- 记住辅存部分区域模拟独占设备，将独占设备转化为共享设备
虚拟设备
- 用来模拟独占设备的部分辅存称为虚拟设备，虚拟独占设备
- 输入井：模拟输入设备的辅存区域
- 输出井：模拟输出设备的辅存区域
虚拟分配
当进程须要与独占设备交换信息时，就采用虚拟技术将与该独占设备所对应的虚拟设备（部分辅存）分配给它。
Spooling系统是虚拟技术和虚拟分配的实现
Spooling结构
输入井和输出井
磁盘上开辟两个存储区域
- 输入井模拟脱机输入时的磁盘
- 输出井模拟脱机输出时的磁盘
输入缓冲区和输出缓冲区
内存中开辟的存储区域
- 输入缓冲区：暂存输入数据，之后再传送到输入井
- 输出缓冲区：暂存输出数据，之后再传送到输出设备
原理小结
任务执行前：预先将程序和数据输入到输入井中
任务运行时：使用数据时，从输入井中取出
任务运行时：输出数据时，把数据写入输出井
任务运行完：外设空闲时输出所有数据和信息
特色
提升了I/O速度
将独占设备改造为“共享”设备（实现了虚拟设备功能）