設備管理概述
在現代電腦系統中，配置了大量不同類型的週邊設備，這些設備包括用於資訊輸入、輸出和儲存的設備及相應的設備控制器。在大型和中型電腦系統中，通常也會配備輸入/輸出通道。電腦系統中的周邊設備通常被稱為I/O設備。由於這些設備的物理特性、操作方式、運行速度、控制方式、數據表示和傳輸單位差異較大，因此作業系統對週邊設備的管理具有多樣性和複雜性。
裝置分類
隨著1980年代以來個人電腦、工作站和電腦網路的發展，週邊設備變得更加多樣化、複雜化和智慧化。可以從不同角度對外部設備進行分類：
依工作特性分類
- 儲存設備：如硬碟、固態硬碟、光碟等，用於資料儲存。
- 輸入/輸出裝置：如鍵盤、滑鼠、顯示器、印表機等，用於資料輸入和輸出。
依使用性質分類
- 獨佔設備：一次只能被一個程序使用的設備，如印表機、CD燒錄機。
- 共享設備：可以同時被多個行程使用的設備，如磁碟、網路設備。
- 虛擬設備：透過軟體技術模擬出來的設備，如虛擬印表機、虛擬磁碟。
以資料傳輸方式分類
- 序列設備：資料逐位傳輸，如串口滑鼠、串口印表機。
- 並行設備：資料同時傳輸多個位，如並口印表機、並口掃描器（逐漸被串列裝置取代）。
裝置的管理功能
現代電腦系統的設備管理主要目的是方便使用者使用，為使用者提供統一的外圍設備介面，同時提高I/O設備的使用效率，以增強系統的並行處理能力。設備管理的主要功能包括：
- 設備分配與去配：管理系統中設備的分配與釋放，使多個程序能夠合理地使用設備資源。
- 設備啟動：控制週邊設備的啟動和初始化，以便系統和使用者可以存取設備。
- 磁碟驅動調度：最佳化磁碟讀寫操作的調度，以提高磁碟存取效率。
- 設備處理：處理設備中斷、錯誤和異常，確保設備操作的正常進行。
- 虛擬設備實現：透過軟體技術模擬出設備功能，實現虛擬設備的使用。