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operating-system
io
joplin type: module source_type: reconstructed created: 2026-04-22 updated: 2026-04-22 ---

设备管理

[!abstract] 这一模块讨论操作系统如何管理 I/O 设备，以及如何尽量减少 CPU 与外设速度不匹配带来的低效。

模块结论

[[设备管理]] 的核心目标是屏蔽设备差异并提高并行性。
I/O 控制方式的差异，本质上反映了 CPU 参与程度的不同。
缓冲、SPOOLing 和调度策略都是为了解决效率与共享问题。

一、设备管理的核心任务

缓冲管理
分配与回收
驱动控制
虚拟设备
设备独立性

二、I/O 控制方式

轮询
中断
DMA
通道控制

复习重点

这四种方式的关键差异是 CPU 介入程度和并行能力。

三、设备控制器与驱动程序

设备控制器负责和硬件交互。
驱动程序负责把操作系统请求翻译成设备控制动作。

四、缓冲与虚拟设备

单缓冲
双缓冲
循环缓冲
缓冲池
SPOOLing

易错点

缓冲不是为了“多存一点数据”，而是为了平衡速度差异、减少等待和中断。

五、磁盘调度

FCFS
SSTF
SCAN
C-SCAN

复习重点

比较公平性、平均寻道时间和是否可能饥饿。

六、复习提问

DMA 为什么能减少 CPU 干预？
SPOOLing 为什么能把独占设备虚拟成共享设备？
SSTF 和 SCAN 分别在优化什么？

来源

[[raw/Joplin/计算机专业基础/计算机操作系统/_ 计算机操作系统知识文档（考研复试与系统学习重点）.md]]
[[raw/Joplin/计算机专业基础/计算机操作系统/5.计算机操作系统——设备管理_.md]]

相关页面

[[操作系统]]
[[设备管理]]