1、设备管理与文件系统是密切相关的，文件系统确定文件应怎样转换以及确保文件的安全使用，而设备管理实现文件信息在存储介质与主存储器之间的传送。

 

2、设备管理的主要功能如下：（1）实现对外围设备的分配与回收；（2）实现外围设备的启动；（3）实现对磁盘的驱动调度；（4）处理外围设备的中断事件；（5）实现虚拟设备。

 

3、外围设备可分成两大类：一类是只能让一个作业独占使用的设备，通常把在作业执行期间只允许一个作业独占使用的设备称为独占设备；另一类是可以由几个作业同时使用的设备，通常称这种可以让若干个作业同时使用的设备称为可共享设备。“同时使用”的含义是指一个作业尚未撤离，另一个作业即可使用，但每一时刻仍只有一个作业能启动磁盘，允许它们交替的启动。

 

4、为了对这些设备进行管理，计算机系统对每一台设备都要进行登记，且为每一台设备确定一个编号，以便区分和识别，这个确定的编号称为设备的绝对号。由用户对自己需要使用的若干台同类设备给出的编号称为设备的相对号。

 

5、用户编制程序时使用的设备与实际占用的设备无关，设备的这种特性称为设备的独立性。具有设备独立性的计算机系统，在分配设备时适应性好，灵活性强，这是因为：（1）系统只要从指定的那一类设备中找出“好的且尚未分配的”设备来进行分配；（2）万一用户使用的设备出了故障，系统就可以从同类设备中找另一台“好的且尚未分配的”设备来替换。

注：为了记录设备的分配情况系统可设置设备分配表，指出系统所配置的设备类型、数量以及分配和使用的情况等。设备分配表由两部分组成：设备类表和设备表。

 

6、执行一次信息传输操作所花的时间有三部分：（1）寻找时间：磁头在移动臂带动下移到指定柱面所需的时间；（2）延迟时间：指定扇区旋转到磁头位置所需的时间；（3）传送时间：由指定的磁头把磁道上的信息读到主存储器或把主存储器中信息写到磁道上所需的时间。

 

7、系统往往采用一定的调度策略来决定各等待访问者的执行次序，这项决定等待访问者执行次序的工作称为驱动调度，采用的调度策略称为驱动调度算法。对磁盘来说驱动调度包括“移臂调度”和“旋转调度”两部分。一般总是先进性移臂调度，再进行旋转调度。移臂调度的目标是尽可能的减少寻找时间，旋转调度的目标是尽可能的减少延迟时间。

 

8、移臂调度是根据等待访问者欲访问的柱面位置来进行调度的。移臂调度算法：先来先服务算法、最短寻找时间优先算法、电梯调度算法。

 

9、最短寻找时间优先算法和电梯调度算法都是要尽量减少移动臂移动时所花的时间，所不同的是：最短寻找时间优先算法不考虑臂的移动方向，总是优先选择离当前位置最近的那个柱面的访问者，这种选择可能导致移动臂来回改变移动方向；电梯调度算法是沿着臂的移动方向去选择，仅当沿臂移动方向无等待访问这时才改变臂的移动方向。

 

10、进行旋转调度时，应区分的几种情况：（1）若干请求者要访问同一磁头下的不同扇区；（2）若干请求者要访问不同磁头下的不同编号的扇区；（3）若干请求者要访问不同磁头下具有相同编号的扇区。

 

11、信息的优化分布：信息在磁道上的排列方式也会影响旋转调度的时间。记录的优化分布有利于减少延迟时间，从而缩短输入输出操作的时间。

 

12、把主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作。正因为通道能单独地完成输入输出操作，所以把通道也称为输入输出处理机。

 

13、为了使操作系统能用同样的手段来启动种类繁多、特性各异的外围设备，计算机硬件提供一组“通道命令”，操作系统可以用若干条通道命令来规定通道执行一次输入输出操作应做的工作，这若干条通道命令就组成了一个通道程序。

 

14、IBM系统的通道命令：命令码（1字节）、数据主存地址（3字节）、标志码（1字节）、传送字节个数（3字节）

 

15、命令码分成三类：数据传输类（读、反读、写、取状态），通道转移类（转移），设备控制类（随设备类不同而异）。

 

16、外围设备的启动：（1）根据指定的工作要求组织通道程序；

                   （2）中央处理器执行“启动I/O”指令以启动通道工作，启动成功后，由通道逐条执行通道程序中的通道命令，以控制设备实现输入输出操作；

                   （3）通道完成输入输出操作后，向中央处理器报告执行情况，中央处理器处理来自通道的情况报告。

 

17、设备处理的一致性：具有通道结构的计算机系统，从启动外围设备直到完成输入输出操作的过程中，这种不考虑设备的具体物理特性（实际上设备的物理特性隐含在通道程序中）的处理方法称为设备处理的一致性。

 

18、I/O中断事件可以粗略地分成操作正常结束和操作异常结束两大类。

 

19、缓冲技术：操作系统中把利用缓冲区来缓解处理器与外围设备之间工作速度不匹配的矛盾而采用的技术称为缓冲技术。操作系统中采用的缓冲技术有：单缓冲、双缓冲、缓冲池。

 

20、操作系统可以在主存中设置一组缓冲区，这一组缓冲区称为缓冲池。缓冲池中的各缓冲区是系统的公共资源，可供进程共享，并由操作系统统一分配和管理。系统初始化时缓冲池中的各缓冲区都是未被使用的，称为空缓冲区。

 

21、完成输入输出任务的外围计算机无需进行计算，只是把信息从一种存储介质传送到另一种存储介质上，这种操作是独立于主计算机的，不是在主计算机控制下进行的，称之为脱机外围设备操作。

 

22、脱机外围设备操作的缺点：（1）使用多台计算机，成本高；（2）增加操作员的手工操作，在主计算机和外围计算机之间来回搬动磁盘，既费时间又增加了出错可能；（3）增加了作业的周转时间，脱机外围设备操作必须将一批作业传送到磁盘之后，才能把磁盘移动到主计算机系统上。

 

23、联机同时外围设备操作：是指“预输入程序”把作业流中的作业信息传送到“输入井”保存，作业被选中执行时不必再启动输入机，而只要从磁盘上的“输入井”区域中读取信息。作业执行中产生的结果也可暂时存放在“输出井”中，待作业执行结束后由“缓输出程序”把作业结果打印输出。由于“预输入程序”和“缓输出程序”的执行是在计算机的控制下进行的，所以这种技术称为联机同时外围设备操作，又称为斯普林操作、假脱机操作。

 

24、实现斯普林系统要有硬件的中断装置和通道技术作支撑，实现斯普林系统不仅提高了独占设备的利用率，而且加快了作业的执行速度，但是可能延长作业的周转时间。

 

25、操作系统中实现从输入井读信息和把作业执行结果写到输出井的程序称为井管理程序。

 

26、我们把由操作系统模拟的独占设备称为虚拟设备。

 

27、操作系统中实现联机同时外围设备操作功能的部分也称为斯普林系统。

 

28、斯普林系统由“预输入程序”、“井管理程序”、“缓输出程序”三部分组成。