六、设备管理

1. 广义的 IO 设备

对CPU而言，凡是对CPU进行数据输入的都是输入设备，凡是CPU进行数据输出的都是输出设备。

1.1 按使用特性分类

存储设备

• U 盘
• 内存
• 磁盘

交互 IO 设备

• 键盘
• 显示器
• 鼠标

1.2 按设备的共享属性分类

• 独占设备
• 共享设备
• 虚拟设备

1.3 按信息交换的单位分类

块设备

• 磁盘
• SD 卡

字符设备

• 打印机
• Shell 终端

1.4 按传输速率分类

• 低速设备
• 中速设备
• 高速设备

2. IO 设备的缓冲区

IO 设备缓冲区的作用是解决 CPU 与 IO 设备速率不匹配的问题。

思路

• 减少 CPU 处理 IO 请求的频率
• 提高 CPU 与 IO 设备之间的并行性

专用缓冲区

• 专用缓冲区只适用于特定的IO进程。
• 当这样的IO进程比较多时，对内存的消耗也很大。

缓冲池

操作系统划出可供多个进程使用的公共缓冲区，称之为缓冲池。

3. SPOOLing 技术

SPOOLing 是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术。

它利用高速共享设备将低速的独享设备模拟为高速的共享设备。

逻辑上，系统为每一个用户都分配了一台独立的高速独享设备。

在Spooling系统中，用一道程序模拟脱机输入时的外围控制机功能，把低速输入设备上的数据传送到高速磁盘上；再用另一道程序来模拟脱机输出时的外围控制机功能，把数据从磁盘传送到低速输出设备上。