2.4.1 设备管理概述
1. 设备的分类
现代计算机系统都配有各种各样的设备，如打印机、显示器、绘图仪、扫描仪、键盘和鼠标等。设备可以有各种不同的分类方式。
在计算机系统中，将负责管理设备和输入/输出的机构称为I/O系统。因此，I/O系统由设备、控制器、通道(具有通道的计算机系统)、总线和I/O软件组成。
设备管理的任务是保证在多道程序环境下，当多个进程竞争使用设备时，按一定的策略分配和管理各种设备，控制设备的各种操作，完成I/O设备与主存之间的数据交换。
设备管理的主要功能是动态地掌握并记录设备的状态、设备分配和释放、缓冲区管理、实现物理I/O设备的操作、提供设备使用的用户接口及设备的访问和控制。
2.4.2 I/O软件
设计I/O软件的主要目标是设备独立性和统一命名。I/O软件独立于设备，就可以提高设备管理软件的设计效率。当输入/输出设备更新时，没有必要重新编写全部设备驱动程序。
2.4.3 设备管理采用的相关技术
1. 通道技术
CPU只需向通道发出I/O命令，通道收到命令后，从主存中取出本次I/O要执行的通道程序并执行，仅当通道完成I/O任务后才向CPU发出中断信号。目的：使数据传输独立于CPU，将CPU从烦琐的I/O工作中解脱出来。
2. DMA技术
直接内存存取（DMA），是指数据在主存与I/O设备之间直接成块传送，即在主存与设备间传送一个数据块的过程不需要CPU的任何干涉。
3. 缓冲技术
包括硬件缓冲（硬件寄存器）和软件缓冲（操作系统）。是为了提高外设利用率，尽可能使外设处于繁忙状态。引入缓冲技术的原因：①缓和CPU与I/O设备之间速度不匹配的矛盾。②减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制。③提高CPU和I/O设备之间的并行性。
4. Spooling技术
假脱机技术，用一类物理设备模拟另一类物理设备的技术，是使独占使用的设备变成多台虚拟设备的一种技术。
系统如何利用Spooling技术将打印机模拟为虚拟打印机：当某进程要求打印输出时，操作系统在磁盘上的输出井中为其分配一块区域，该进程的输出数据高速存入输出井的相关区域中，而不直接在打印机上输出。输出井上的区域相当于一台虚拟打印机，各进程的打印输出数据都暂时存放在输出井中，形成一个输出队列。最后，由Spooling的输出程序依次将输出队列中的数据实际打印输出。这样,从用户的角度来看，他似乎独占一台打印机，可以随时根据运行的情况输出各种结果；但从系统的角度来看，同一台打印机又可以分时地为每个用户服务。用户进程实际上获得的是虚拟设备。Spooling技术缓和了CPU与I/O设备之间速度不匹配的矛盾，提高了CPU与I/O设备之间的并行程度。