第5章 输入输出设备管理本章是操作系统的第四大功能，属于对硬件的管理。主要内容有：外部设备的分类及安装、输入输出设备的分配算法、外部设备和 CPU 之间的数据传送控制方式（程序直接控制方式、中断控制方式、DMA 方式和通道方式）和设备驱动程序等。5．1 概述5．1．1设备管理的任务与功能1．设备管理的任务（1）按用户需求提出的要求接入外部设备；（2）尽量提高输入输出设备的利用率。如，发挥主机与外设以及外设之间的真正并行工作能力。2．设备管理的功能（1）分配设备按设备的不同类型和操作系统选用的算法分配，包括分配相应的通道、设备控制器以及对未分配的任务或作业进行排队等。（2）控制和实现真正的输入输出并行操作包括通道程序控制、启动设备、及时响应及处理中断讯号等。（3）对输入输出缓冲区进行管理如：逻辑名的管理，多个缓冲区的分时及串并行操作，同类多个外部设备的均衡工作。（4）在一些较大系统中实现虚拟设备技术。5．1．2 发展历史计算机的基本输入输出设备的发展共经过了三代（1）第一代：键盘和打印机；（2）第二代：鼠标和调制解调器；（3）第三代：手写笔和扫描仪等。5．1．2外部设备的分类在现代计算机系统中，除了CPU 和内存（也叫主存储器）外，其它大部分硬件设备都可统称为外部设备。其中包括常用的输入输出设备、外存设备和终端设备等，还包括将外设和主机连接起来的通道（ channel ）和控制器（ controller）。在计算机系统中，从不同角度将设备划分成不同的类型加以管理和调度，归类后简化了设备管理程序，管理工作的关键之一是“分类”和“记录”。1．按用户和用户分类（1）系统设备（一般是标准设备）在操作系统的安装时可由用户在安装（install）、设置（ setup）或生成（ generation）时选择。登记在系统中的标准配置，属于系统的基本配置。如显示器、键盘、鼠标器、光盘驱动器、调制解调器和打印机等。（2）用户设备（一般为非标准设备）在系统生成或摄制是未能登录的非标准设备，通常由用户按需要外加，但需了解操作系统的设备接口设计规程，以便让操作系统对其实施统一的管理和控制。如：实时控制中经常用到的A/D，D/A转换器、图像处理系统中的图像输入输出设备等。2．按输入输出传送方式分类（UNIX 或 Linux 操作系统）（1）字符设备（ character device）这类设备以字符为单位进行输入输出设备，如终端显示设备和打印机等，在 UNIX 系统下，用 ls –l/dev 列目录时，屏幕...
