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2.引入了逻辑设备名

为了实现与设备的无关性而引入了逻辑设备和物理设备两个概念。逻辑设备是抽象的设备名。3.逻辑设备名称到物理设备名称的转换

在应用程序中，用逻辑设备名称使用设备虽然方便了用户，但系统却只识别物理设备名称，因此在实际执行时，还必须使用物理名称。为此，在系统中，必须具有将逻辑设备名称转换为某物理设备名称的功能。6.5.2与设备无关的软件

1.设备驱动程序的统一接口

为了使所有的设备驱动程序有着统一的接口，一方面，要求每个设备驱动程序与OS之间都有着相同的接口，或者相近的接口，这样会使添加一个新的设备驱动程序变得很容易，同时在很大程度上方便了开发人员对设备驱动程序的编制。另一方面，要将抽象的设备名映射到适当的驱动程序上，或者说，将抽象的设备名转换为具体的物理设备名，并进一步可以找到相应物理设备的驱动程序入口。此外，还应对设备进行保护，禁止用户直接访问设备，以防止无权访问的用户使用。2.缓冲管理

无论是字符设备还是块设备，它们的运行速度都远低于CPU的速度。为了缓和CPU和I/O设备之间的矛盾、提高CPU的利用率，在现代OS中都无一例外地分别为字符设备和块设备配置了相应的缓冲区。缓冲区有着多种形式，如单缓冲区、双缓冲区、循环缓冲区、公用缓冲池等，以满足不同情况的需要。3.差错控制

由于设备中有着许多的机械和电气部分，因此，它们比主机更容易出现故障，这就导致I/O操作中的绝大多数错误都与设备有关。错误可分为如下两类：

(1)暂时性错误。

(2)持久性错误。4.对独立设备的分配与回收

在系统中有两类设备：独占设备和共享设备。对于独占设备，为了避免诸进程对独占设备的争夺，必须由系统来统一分配，不允许进程自行使用。每当进程需要使用某(独占)设备时，必须先提出申请。OS接到对设备的请求后，先对进程所请求的独占设备进行检查，看该设备是否空闲。若空闲，才把该设备分配给请求进程。否则，进程将被阻塞，放入该设备的请求队列中等待。等到其它进程释放该设备时，再将队列中的第一个进程唤醒，该进程得到设备后继续运行。5.独立于设备的逻辑数据块

不同类型的设备，其数据交换单位是不同的，读取和传输速率也各不相同，如字符型设备以单个字符(字)为单位，块设备是以一个数据块为单位。即使同一类型的设备，其数据交换单位的大小也是有差异的，如不同磁盘由于扇区大小的不同，可能造成数据块大小的不一致。设备独立性软件应能够隐藏这些差异而被逻辑设备使用，并向高层软件提供大小统一的逻辑数据块。与设备无关软件的功能如图6-16所示。图6-16与设备无关软件的功能层次6.5.3设备分配

系统为实现对独占设备的分配，必须在系统中配置相应的数据结构。

1.设备分配中的数据结构

在用于设备分配的数据结构中，记录了对设备或控制器进行控制所需的信息。在进行设备分配时需要如下的数据结构。

1)设备控制表DCT

系统为每一个设备都配置了一张设备控制表，用于记录设备的情况，如图6-17所示。图6-17设备控制表2)控制器控制表、通道控制表和系统设备表

(1)控制器控制表(COCT)。系统为每一个控制器都设置了用于记录控制器情况的控制器控制表，如图6-18(a)所示。(2)通道控制表(CHCT)。每个通道都有一张通道控制表，如图6-18(b)所示。

(3)系统设备表(SDT)。这是系统范围的数据结构，记录了系统中全部设备的情况，每个设备占一个表目，其中包括有设备类型、设备标识符、设备控制表及设备驱动程序的入口等项，如图6-18(c)所示。图6-18COCT、CHCT和SDT表2.设备分配时应考虑的因素

系统在分配设备时，应考虑如下几个因素：

1)设备的固有属性

设备的固有属性可分成三种，对它们应采取不同的分配策略：

(1)独占设备的分配策略。

(2)共享设备的分配策略。

(3)虚拟设备的分配策略，虚拟设备属于可共享的设备，可以将它同时分配给多个进程使用。2)设备分配算法

对设备分配的算法，通常只采用以下两种分配算法：

(1)先来先服务。

(2)优先级高者优先。3)设备分配中的安全性

从进程运行的安全性上考虑，设备分配有以下两种方式：

(1)安全分配方式。

(2)不安全分配方式。3.独占设备的分配程序

1)基本的设备分配程序

我们通过一个例子来介绍设备分配过程。当某进程提出I/O请求后，系统的设备分配程序可按下述步骤进行设备分配：

(1)分配设备。

(2)分配控制器。

(3)分配通