设备管理的目的是为了合理地利用外部设备并方便用户。其功能包括记录设备状态进行设备的分配和回收、管理设备缓冲区、进行I/O调度等。

一、 设备分类

   按照输入输出功能可以分为输入/输出设备、存储设备；按照信息传递特性可以分为块设备、字符设备；按照资源分配关系可以分为独占设备、共享设备、虚拟设备；按照设备所属关系可以分为系统设备、用户设备。

二、 缓冲技术

    缓冲技术是为了解决CPU和I/O设备之间速度的不匹配矛盾，提高它们之间的并行性，减少对CPU的中断次数，利用存储设备，在传输过程中进行数据的暂时存储。缓冲技术可以采用硬件缓冲和软件缓冲两种。硬件缓冲是利用专门的硬件寄存器作为缓冲区，软件缓冲是利用操作系统的管理，采取在内存中划出一个区域来充当缓冲器。根据缓冲器的多少可以分为单缓冲、双缓冲和多缓冲。

三、 设备管理的功能

   设备管理要达到用户使用方便，提高设备独立性，提高CPU和外设之间的使用效率的目标，为此，设备管理的功能有：监视设备状态、进行设备分配、完成输入/输出操作、缓冲管理和地址转换。

四、 设备分配技术

    根据设备的使用性质及资源分配关系，可将设备分成独占设备、共享设备和虚拟设备三种。独占设备:不能共享的设备，即一段时间只能由一个进程独占。如打印机、读卡机、磁带机等。独占分配技术是把独占设备固定地分配给一个进程，直至该进程完成输入/输出操作并释放它为止。共享设备:可由若干进程同时共享的设备，如磁盘机等。共享分配技术保证多个进程可以同时方便地直接存取一台共享设备。共享提高了设备的利用率。虚拟设备:利用某种技术把独占设备改造成可由多个进程共享的设备。虚拟分配技术就是利用共享设备去模拟独占设备，从而使独占设备称为可共享的、快速I/O的设备。实现虚拟分配的最有名的技术是SPOOLing技术，即假脱机技术。常用的设备分配算法有：先来先服务、优先级高的优先服务等。

五、 SPOOLing系统

    假脱机技术（SPOOLing技术）是在通道技术和多道程序设计基础上产生的，它由主机和相应的通道共同承担作业的输入输出工作，利用磁盘作为后援存储器，实现外围设备同时联机操作。SPOOLing系统由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入井、输出井组成；它将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。注：通道技术是指专门建立的一套硬件管理机构，及一台小处理机，它能快速地在内存储器和外存储器或外部设备之间交换信息。

六、 处理I/O请求的步骤

    在UNIX系统中，处理用户提出的I/O请求的主要过程见教材197页图6-5，包括：用户进程发出I/O请求；接受I/O请求执行系统调用，系统由用户态转到核心态；设备驱动进程运行设备驱动程序；I/O完成后，由通道产生中断信号。