存储管理

　　见《嵌入式系统设计师考试复习笔记之存储管理篇》。

　　设备管理

　　(1)设备管理基础

　　一个I/O 单元通常由两个部分组成：

　　A、机械部分：I/O 设备本身。

　　B、电子部分：设备控制器或设备适配器。

　　硬件寄存器的编址方式有三种：

　　A、I/O独立编址：对于各种设备控制器中的每一个寄存器，分配一个唯一的I/O端口编号，也叫I/O 端口地址，然后用专门的I/O 指令对这些端口进行操作。这些端口地址构成的地址空间是完全独立的，与内存地址空间没有任何关系。

　　B、内存映象编址：把各种设备控制器当中的每一个寄存器都映射为一个内存单元，这内存单元专门用于I/O 操作。端口地址空间与内存地址空间是统一编址的，端口地址空间是内存地址空间的一部分。

　　C、混合编址：对于设备控制器当中的寄存器采用独立编址的方法，每个寄存器有一个独立的I/O 端口地址;而对于设备的数据缓冲区，则采用内存映象编址的方法，把他们统一到内存地址空间当中。

　　(2)I/O控制方式：

　　A、程序循环检测：要一直占用CPU，浪费CPU 的时间。

　　B、中断驱动方式：前后台系统。

　　C、直接内存访问：DMA 控制，减少了中断的次数。

　　(3)I/O软件

　　A、中断处理程序：当一个用户程序需要某种I/O 服务时，它会去调用相应的系统函数，而这个函数又会去调用相应的设备驱动程序，在驱动程序中会启动相应的I/O 操作，并且被阻塞起来，直到这个I/O 操作完成后，产生一个中断程序，并跳到相应的中断处理程序，在这里将会唤醒被阻塞的驱动程序。

　　B 设备驱动程序：直接同I/O 设备打交道，直接对它们进行控制的软件模块。上层的I/O软件通过抽象的函数接口与设备驱动程序打交道，这些接口是标准的、稳定不变的，而硬件设备的具体细节被封装在设备驱动程序里面。设备驱动程序的管理通过驱动程序地址表来实现。驱动程序表中存放了各个设备驱动程序的入口地址，可以通过此表来实现设备驱动的动态安装与卸载。

　　C、设备独立I/O软件：这部分软件在设备驱动程序的上面，是独立的I/O软件，也是系统内核的一部分，主要任务是实现所有设备都需要的一些通用I/O 功能，并向用户级的软件提供一个统一的访问接口。

　　D、用户空间的I/O软件：大部分的I/O软件都是包含在操作系统当中的，也有一小部分运行在系统内核之外。主要可以分为下面两种：

　　a、与用户程序进行链接的库函数：例如C 语言中与I/O 相关的库函数。

　　b、完全运行在用户空间当中的程序：例如Spooling 技术。

　　注：Spooling技术

　　Spooling 是“外围设备联机操作”的所写，spooling 技术也叫假脱机技术或虚拟设备技术，它可以把一个独占的设备转变为具有共享特征的虚拟设备。在多道系统中，对于一个独占设备，专门利用一道程序来增强该设备的I/O 功能。优点有二：能提供高速的虚拟I/O 服务;能实现对独占设备的共享。