第八章设备的分类⑵按信息的交换单位：块设备：处理信息的基本单位是字符块（一组连续的字符），用于存储信息，典型的块设备是磁盘，基本特征是其传输速率较高，可寻址I/O采用DMA方式。字符设备：处理信息的基本单位是字符，用于数据的输入输出，无结构设备。传输速率低，不可寻址，字符设备在I/O时常采用中断驱动方式，如打印机、交互式终端等。⑶按照工作特性：输入设备：计算机用来“感受”或“接触”外部世界的设备，将从外部来的信息输入给计算机，如卡片输入机，电传输入机等。输出设备：计算机用来“影响”或“控制”外部世界的设备，将计算机加工好的信息输出给外部世界，如打印机，显示器等。由于输入/输出设备上的信息往往是以字符为单位组织的，所以这种设备也称面向字符的设备，或称字符设备。存储设备：通常包括磁盘（硬盘和软盘）、磁带等。在物理上往往是按字符块组织的块设备。⑷按设备的共享属性：独占设备：一段时间内只允许一个用户（进程）访问的设备，即临界资源，要互斥地访问，直至释放，它的分配有可能引起进程死锁。共享设备：一段时间内允许多个进程同时访问的设备，每个时刻还是只允许一个进程访问。是可寻址和随机访问的设备，典型是磁盘。虚拟设备：通过虚拟技术将一台独占设备变换为若干台逻辑设备，供若干用户（进程）同时使用的设备。⑸按从属关系：系统设备用户设备设备管理的功能和任务设备管理模块应具备的功能：提供设备使用的用户接口：命令接口和编程接口设备分配和释放：使用设备前，需要分配设备和相应的通道、控制器设备的访问和控制：包括并发访问和差错处理I/O缓冲管理：目标是提高I/O访问效率I/O传输控制技术1）中断控制方式在I/O中断方式下，数据的输入按以下步骤操作：（1）需要数据的进程通过CPU发出启动外设输入数据的指令，该指令同时置状态寄存器的中断允许位；（2）在进程发出指令启动设备后，该进程放弃处理机，等待输入完成，此时，进程调度程序可以调度其他就绪进程占据CPU；（3）当输入完成后，I/O控制器通过中断请求向CPU发出中断信号。CPU在接收到中断信号之后，转去执行设备中断处理程序。设备中断处理程序把输入数据寄存器中的数据传送到相应位置，同时把等待输入完成的那个进程唤醒，再返回到被中断的进程继续执行；（4）在以后的某个时刻，进程调度程序选中提出请求输入的进程，该进程从指定的内存单元中取出数据作进一步处理在DMA(直接主存存取)方式中，主存和I/O设备之间有一条数据通路，在主存和I/O设备之间成块传送数据过程中，不需要CPU干予，实际操作由DMA直接执行完成。为此，DMA至少需要以下逻辑部件：主存地址寄存器：存放主存中需要交换数据的地址，DMA传送前，由程序送入首地址，在DMA传送中，每交换一次数据把地址寄存器内容加1数字计数器：记录传送数据的总字数，每传送一个字字计数器减1数据缓冲寄存器：暂存每次传送的数据设备地址寄存器：存放I/O设备信息，如磁盘的柱面号、磁道号、块号中断机制和控制逻辑：用于向CPU提出I/O中断请求和保存CPU发来的I/O命令及管理DMA的传送过程DMA方式与程序中断方式相比减少了CPU对I/O的干预，而且每次CPU干预时并不要做数据拷贝，仅仅需要发一条启动I/O指令，以及完成I/O结束中断处理。但是，每发出一次I/O指令只能读写一个数据块，如果用户希望一次读写多个离散的数据块，并能把它们传送到不同的内存区域，或相反时，则需要由CPU分别发出多条启动I/O指令及进行多次I/O中断处理才能完成。通道方式是DMA方式的发展，它进一步减少了CPU对I/O操作的干预，获得中央处理器和外围设备之间更高的并行工作能力。为了让种类繁多、物理特性各异的外围设备能以标准的接口连接到系统中，计算机系统引入了自成独立体系的通道结构。通道的出现是现代计算机系统功能不断完善性能不断提高的结果，是计算机技术的一个重要进步。3）通道控制方式1）UNIX设备分类描述方式按设备存储信息特征分成字符和块设备两大类，在大类下再分类。其中：类---按设备功能划分的大类，如打印机、硬盘等子类---按设备具有的特性划分，如串行打印、并行打印型号---对子类的进一步划分，如HP8000、5000、4000、2000等系列打印机查看/dev目录：块设备比字符设备定义级别高：可将块设备定义成字符设备，在原块设备名前加“r”。可将设置信息放置在一个数据库中，操作系统提供命令对其访问。3）UNIX描述的逻辑设备逻辑设备是从用户的请求层到系统的物理层的一个中间过渡层。逻辑设备类似于一种软件协议，它使用驱动程序构筑用户与外设的访问通路。应用程序的数据通过逻辑设备传递给物理设备，物理设备的每一个反馈信息也必定要通过逻辑