單片機(jī)概述（2）操作系統(tǒng)龐大復(fù)雜的原因之一是：資源多、雜，并發(fā)，均來自I/O外設(shè)種類繁多，結(jié)構(gòu)各異輸入輸出數(shù)據(jù)信號(hào)類型不同速度差異很大（3）理解I/O的工作過程與結(jié)構(gòu)是理解操作系統(tǒng)的工作過程與結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵I/O技術(shù)很實(shí)用（4）與其他功能聯(lián)系密切，特別是文件系統(tǒng)1、I/O的特點(diǎn)（1）按使用特性分存儲(chǔ)型設(shè)備輸入型設(shè)備（外設(shè)

主機(jī)）輸出型設(shè)備（主機(jī)

外設(shè)）

輸入輸出型設(shè)備（交互型設(shè)備）2、設(shè)備的分類（2）按數(shù)據(jù)組織分塊設(shè)備以數(shù)據(jù)塊為單位存儲(chǔ)、傳輸信息字符設(shè)備以字符為單位存儲(chǔ)、傳輸信息（3）按外部設(shè)備的從屬關(guān)系分

系統(tǒng)設(shè)備指操作系統(tǒng)生成時(shí)，登記在系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備（如終端、打印機(jī)、磁盤機(jī)等）用戶設(shè)備指在系統(tǒng)生成時(shí)，未登記在系統(tǒng)中的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。對(duì)于這類設(shè)備的處理程序由用戶提供，并將其納入系統(tǒng)，由系統(tǒng)代替用戶實(shí)施管理。（如A/D，D/A轉(zhuǎn)換器，CAD所用專用設(shè)備）（4）按資源分配角度分獨(dú)占設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)只能有一個(gè)進(jìn)程使用的設(shè)備，一般為低速I/O設(shè)備（如打印機(jī)，磁帶等）共享設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)可有多個(gè)進(jìn)程共同使用的設(shè)備，多個(gè)進(jìn)程以交叉的方式來使用設(shè)備，其資源利用率高（如硬盤）虛擬設(shè)備在一類設(shè)備上模擬另一類設(shè)備，常用共享設(shè)備模擬獨(dú)占設(shè)備，用高速設(shè)備模擬低速設(shè)備，被模擬的設(shè)備稱為虛擬設(shè)備

目的：將慢速的獨(dú)占設(shè)備改造成多個(gè)用戶可共享的設(shè)備，提高設(shè)備的利用率實(shí)例：SPOOLing技術(shù)，利用虛設(shè)備技術(shù)用硬盤模擬輸入輸出設(shè)備SPOOLing技術(shù)為解決獨(dú)立設(shè)備數(shù)量少，速度慢，不能滿足眾多進(jìn)程的要求，而且在進(jìn)程獨(dú)占設(shè)備期間，設(shè)備利用率比較低而提出的一種設(shè)備管理技術(shù)（5）從程序使用角度分邏輯設(shè)備、物理設(shè)備（6）按數(shù)據(jù)傳輸率分高速設(shè)備、低速設(shè)備（7）按接口分與用戶交流：顯示器，鍵盤，鼠標(biāo)，打印機(jī)等與電子設(shè)備交流：磁盤、磁帶等通信：與遠(yuǎn)程設(shè)備通信：調(diào)制解調(diào)器各類設(shè)備的差別：數(shù)據(jù)傳輸率應(yīng)用控制的復(fù)雜性傳輸單位數(shù)據(jù)表示出錯(cuò)條件（1）按照用戶的請(qǐng)求，控制設(shè)備的各種操作，完成I/O設(shè)備與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換（包括設(shè)備分配與回收；設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序；設(shè)備中斷處理；緩沖區(qū)管理），最終完成用戶的I/O請(qǐng)求3.設(shè)備管理的目標(biāo)和任務(wù)設(shè)備分配與回收記錄設(shè)備的狀態(tài)根據(jù)用戶的請(qǐng)求和設(shè)備的類型，采用一定的分配算法，選擇一條數(shù)據(jù)通路建立統(tǒng)一的獨(dú)立于設(shè)備的接口完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)真正的I/O操作處理外部設(shè)備的中斷處理管理I/O緩沖區(qū)（2）向用戶提供使用外部設(shè)備的方便接口，使用戶擺脫繁瑣的編程負(fù)擔(dān)方便性友好界面透明性邏輯設(shè)備與物理設(shè)備、屏蔽硬件細(xì)節(jié)（設(shè)備的物理細(xì)節(jié)，錯(cuò)誤處理，不同I/O的差異性）（3）充分利用各種技術(shù)（通道，中斷，緩沖等）提高CPU與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的并行工作能力，充分利用資源，提高資源利用率并行性均衡性（使設(shè)備充分忙碌）（4）保證在多道程序環(huán)境下，當(dāng)多個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)使用設(shè)備時(shí)，按一定策略分配和管理各種設(shè)備，使系統(tǒng)能有條不紊的工作（5）保護(hù)設(shè)備傳送或管理的數(shù)據(jù)應(yīng)該是安全的、不被破壞的、保密的用戶在編制程序時(shí)，使用邏輯設(shè)備名，由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從邏輯設(shè)備到物理設(shè)備（實(shí)際設(shè)備）的轉(zhuǎn)換.用戶能獨(dú)立于具體物理設(shè)備而方便的使用設(shè)備.與設(shè)備無關(guān)性（設(shè)備獨(dú)立性）用戶申請(qǐng)使用設(shè)備時(shí)，只需要指定設(shè)備類型，而無須指定具體物理設(shè)備，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的請(qǐng)求，及設(shè)備分配的情況，在相同類別設(shè)備中，選擇一個(gè)空閑設(shè)備，并將其分配給一