設備獨立性

為了提高操作系統的可適應性和可擴展性，在現代操作系統中都毫無例外地實現了設備獨立性，也稱為設備無關性。

設備獨立性是指操作系統把所有外部設備統一當作成文件來看待，只要安裝它們的驅動程序，任何用戶都可以像使用文件一樣，操縱、使用這些設備，而不必知道它們的具體存在形式。

在實現了設備獨立性的功能后，可帶來以下兩方面的好處。

1)設備分配時的靈活性

2)易於實現I/O重定向

3)X窗口系統是個分佈的，網路透明的，獨立於設備的多任務窗口和圖形系統，它採用顧客/服務員模式，把畫窗工作分面二部分，從而取得了設備獨立性，它提供了在網路上傳送圖形信息的標準協議，X窗口系統是網路圖形工作站和高檔PC機理想的窗口系統。

現代計算機系統常常配置了許多類型的外圍設備，同類設備又有多台，尤其是多台磁碟機，磁帶機的情況很普遍。作業在執行前，應對靜態分配的外圍設備提出申請要求，如果申請時指定某一台具體的物理設備，那麼分配工作就很簡單，但當指定的某台設備有故障時，就不能滿足申請，該作業也就不能投稿運行。例如系統擁有A、B兩台卡片輸入機，現有作業J2申請一台卡片輸入機，如果它指定使用A，那麼作業J1已經佔用A或者設備A壞了，雖然系統還有同類設備B是好的且未被佔用，但也不能接受作業J2，顯然這樣做很不合理。為了解決這一問題，通常用戶不指定特定的設備，而指定邏輯設備，使得用戶作業和物理設備獨立開來，再通過其它途徑建立邏輯設備和物理設備之間的對應關係，我們稱這種特性為“設備獨立性”。具有設備獨立性的系統中，用戶編寫程序時使用的設備與實際使用的設備無關，亦即邏輯設備名是用戶命名的，可以更改。物理設備名是系統規定的，是不可更改的。設備管理的功能之一就是把邏輯設備名轉換成物理設備名。

1.應用程序獨立於具體使用的物理設備。為了實現設備獨立性而引入了邏輯設備和物理設備這兩格概念。在應用程序中，使用邏輯設備名稱來請求使用某類設備；而系統在實際執行時，還必須使用物理設備名稱。

2.在現代操作系統中，為了提高系統的可適應性和可擴展性，都毫無例外地實現了設備獨立性，也即設備無關性。其基本含義是，應用程序獨立於具體使用的物理設備，即應用程序以邏輯設備名稱來請求使用某類設備。

設備獨立性帶來的好處是：用戶和物理的外圍設備無關，系統增減或變更外圍設備時程序不必修改；易於對付輸入輸出設備的故障，例如，某台行式印表機發生故障時，可用另一台替換，甚至可用磁帶機或磁碟機等不同類型的設備代替，從而提高了系統的可靠性，增加了外圍設備分配的靈活性，能更有效地利用外圍設備資源，實現多道程序設計技術。

操作系統提供了設備獨立特性后，程序員可利用邏輯設備進行行輸入輸出，而邏輯設備與物理設備之間的轉換通常由操作系統的命令或語言來實現。由於操作系統大小和功能不同，具體實現邏輯設備到物理設備的轉換就有差別，一般使用以下方法：利用作業控制語言實現批處理系統的設備轉換，利用操作命令實現設備轉，利用高級語言的語句實現設備轉換。

設備獨立性是指操作系統把所有外部設備統一當作成文件來看待，只要安裝它們的驅動程序，任何用戶都可以象使用文件一樣，操縱、使用這些設備，而不必知道它們的具體存在形式。

在實現了設備獨立性的功能后，可帶來兩方面的好處：（1）設備分配時的靈活性；（2）易於實現I/O重定向(指用於I/O操作的設備可以更換即重定向，而不必改變應用程序)。

為了實現設備的獨立性，應引入邏輯設備和物理設備兩個概念。在應用程序中，使用邏輯設備名稱來請求使用某類設備；而系統執行時，是使用物理設備名稱。鑒於驅動程序是一個與硬體（或設備）緊密相關的軟體，必須在驅動程序之上設置一層軟體，稱為設備獨立性軟體，以執行所有設備的公有操作、完成邏輯設備名到物理設備名的轉換（為此應設置一張邏輯設備表）並向用戶層（或文件層）軟體提供統一介面，從而實現設備的獨立性。