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129: 设备分配：I/O设备如何分配给进程

当多个程序同时需要使用打印机、扫描仪、磁盘等I/O设备时，操作系统怎么决定谁先用、谁后用？

这不是简单的"先到先得"。操作系统要考虑设备类型、优先级、安全性等各种因素。这就是设备分配的工作。

设备的分类

先搞清楚I/O设备有哪些类型，因为不同类型的设备，分配方式完全不同：

独占设备

一段时间内只能被一个进程使用。比如打印机、扫描仪、刻录机。

你总不想两份不同的文件同时打到一张纸上吧？

共享设备

可以被多个进程"同时"使用。比如磁盘。

多个进程可以交替读写磁盘。虽然物理上磁头同一时刻只能在一个位置，但通过调度，看起来像是同时服务所有人。

虚拟设备

通过SPOOLing等技术，把一个物理设备变成多个逻辑设备。比如一台打印机被SPOOLing变成多个"虚拟打印机"，每个进程觉得自己有一台专属的。

设备分配的方式

静态分配

进程在开始运行前就申请好所有需要的设备，整个运行期间独占使用。

优点：不会出现死锁（因为你需要的设备一开始就给你了）。
缺点：设备利用率极低。你的程序可能在等用户输入，但设备一直被你占着，别人用不