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輸入/輸出管理(I/O)

1.I/O裝置及其分類

I/O裝置管理是作業系統設計中最凌亂也最具挑戰性的部分。由於它包含了很多領域的不同裝置以及與裝置相關的應用程式,因此很難有一個通用且一致的設計方案。所以在理解裝置管理之前,應該先了解具體的I/O裝置型別。

計算機系統中的I/O裝置按使用特性可分為以下型別:

1) 人機互動類外部裝置:用於同計算機使用者之間互動的裝置,如印表機、顯示器、滑鼠、鍵盤等。這類裝置資料交換速度相對較慢,通常是以位元組為單位進行資料交換。

2) 儲存裝置:用於儲存程式和資料的裝置,如磁碟、磁帶、光碟等。這類裝置用於資料交換,速度較快,通常以多位元組組成的塊為單位進行資料交換。

3) 網路通訊裝置:用於與遠端裝置通訊的裝置,如各種網路介面、調變解調器等。其速度介於前兩類裝置之間。網路通訊裝置在使用和管理上與前兩類裝置也有很大不同。

除了上面最常見的分類方法,I/O裝置還可以按以下方法分類:

1) 按傳輸速率分類:

(1)低速裝置:傳輸速率僅為每秒幾個到數百個位元組的一類裝置,如鍵盤、滑鼠等。

(2)中速裝置:傳輸速率在每秒數千個位元組至數萬個位元組的一類裝置,如行式印表機、 鐳射印表機等。

(3)高速裝置:傳輸速率在數百個千位元組至千兆位元組的一類裝置,如磁帶機、磁碟機、 光碟機等。

2) 按資訊交換的單位分類:

(1)塊裝置:由於資訊的存取總是以資料塊為單位,所以儲存資訊的裝置稱為塊裝置。它屬於有結構裝置,如磁碟等。磁碟裝置的基本特徵是傳輸速率較高,以及可定址,即對它可隨機地讀/寫任一塊。

(2)字元裝置:用於資料輸入/輸出的裝置為字元裝置,因為其傳輸的基本單位是字元。它屬於無結構型別,如互動式終端機、印表機等。它們的基本特徵是傳輸速率低、不可定址,並且在輸入/
輸出時常釆用中斷驅動方式。