1模塊名稱：設(shè)備管理-1

模塊名稱：設(shè)備管理術(shù)語塊設(shè)備（blockdevice）：塊設(shè)備把信息存儲在固定的塊中，比如：磁盤。字符設(shè)備（characterdevice）：以字符為單位發(fā)送或接收一個字符流，不考慮任何塊結(jié)構(gòu)，比如：打印機(jī)、鼠標(biāo)等。設(shè)備控制器（devicecontroller）：該電子部件又稱為適配器（adapter）。前導(dǎo)碼（preamble）錯誤校正碼（Error-CorrectingCode,ECC）內(nèi)存映射I/O（memory-mappedI/O）：每個控制寄存器被分配唯一的一個內(nèi)存地址，并且不會有內(nèi)存被分配這一地址。直接存儲器存?。―irectMemoryAccess,DMA）：可以獨立于CPU而訪問系統(tǒng)總線，它包含一個內(nèi)存地址寄存器、一個字節(jié)計數(shù)器和一個或多個控制寄存器。周期竊?。╟yclestealing）：在DMA使用總線期間，如果CPU也想使用總線，那么它必須等待。突發(fā)模式（burstmode）：DMA控制器通知設(shè)備獲得總線，發(fā)起一連串的傳送，然后釋放總線。飛躍模式（fly-bymode）：DMA控制器通知設(shè)備控制器直接將數(shù)據(jù)傳送到內(nèi)存。精確中斷（preciseinterrupt）：將機(jī)器留在一個明確狀態(tài)的中斷。不精確中斷（impreciseinterrupt）：不滿足精確中斷條件的中斷。設(shè)備獨立性（deviceindependence）：它的意思是指能編寫出可以訪問任意I/O設(shè)備的程序，而事先無須指定設(shè)備。統(tǒng)一命名（uniformnaming）。設(shè)備驅(qū)動程序（devicedriver）。雙緩沖（doublebuffering）。假脫機(jī)（Spooling）：多道程序設(shè)計系統(tǒng)中處理獨占I/O設(shè)備的一種方法。集成驅(qū)動電子設(shè)備（IntegratedDriveElectronics，IDE）。邏輯塊尋址（logicablockaddressing，LBA）。獨立磁盤冗余陣列（RedundantArrayofIndependentDisk）。時鐘滴答（clocktick）。監(jiān)視定時器（watchdogtimer）：操作系統(tǒng)部分設(shè)置的定時器?；仫@（echoing）：大多數(shù)軟件在擊鍵的時候什么也不顯示，如果需要，完全由計算機(jī)中的軟件來顯示字符，這一過程稱為回顯。知識要點I/O硬件I/O設(shè)備分類塊設(shè)備塊設(shè)備把信息存儲在塊中，每個塊有自己的地址。塊設(shè)備的基本特征是每個塊能獨立于其它塊而讀寫。磁盤是最典型的塊設(shè)備。字符設(shè)備字符設(shè)備是不可以尋址的，沒有任何尋道操作。打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)接口、鼠標(biāo)都是字符設(shè)備。設(shè)備控制器設(shè)備控制器的定義；區(qū)別設(shè)備控制器與設(shè)備本身的意義；控制器的任務(wù)：將串行的比特流轉(zhuǎn)換成字節(jié)塊并在需要的時候進(jìn)行糾錯?？刂破鞯墓ぷ鞣绞?。內(nèi)存映射I/O每個控制器有若干個寄存器用來與CPU通信，許多設(shè)備還有一個操作系統(tǒng)可以讀寫的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。有兩種方法使CPU與這些控制寄存器與數(shù)據(jù)緩沖區(qū)進(jìn)行通信。為每個寄存器分配一個I/O端口號；將所有控制寄存器映射到內(nèi)存空間中。上述兩種方法的優(yōu)缺點：內(nèi)存映射I/O可以代碼編寫；內(nèi)存映射I/O不需要特殊的機(jī)制來阻止用戶進(jìn)程執(zhí)行I/O操作；如果只存在一個地址空間，那么所有的內(nèi)存模塊和I/O設(shè)備都必須檢查所有的內(nèi)存引用，以便了解由誰作出響應(yīng)。直接存儲器存?。―MA）DMA工作原理直接存儲訪問的工作原理；為了使控制器騰出時間供其數(shù)據(jù)傳送到內(nèi)存的技術(shù)——交叉編址?？偩€應(yīng)答DMA的工作模式字模式塊模式字與塊混合模式突發(fā)模式飛躍模式重溫中斷中斷實現(xiàn)機(jī)制中斷到來時，在開始服務(wù)程序之前，系統(tǒng)總是要保存一定的信息，保存的方式大概有以下三種：將信息放在內(nèi)部寄存器中（存在問題）；使用當(dāng)前堆棧（存在問題）；使用內(nèi)核堆棧（存在問題）；精確中斷和不精確中斷精確中斷的四個特征：PC（程序計數(shù)器）保存在一個已知的地方；PC所指向的指令之前的所有指令已經(jīng)完全執(zhí)行；PC所指向的指令之后的所有的指令都沒有執(zhí)行；PC所指向的指令的執(zhí)行狀態(tài)是已知的。不滿足上述特征的中斷是不精確中斷。I/O軟件I/O軟件原理I/O軟件的目標(biāo)設(shè)備獨立性錯誤處理同步（synchronous）（即阻塞）和異步（asynchronous）（即中斷驅(qū)動）緩沖（buffering）I/O控制方法程序控制I/O（programmedI/O）中斷驅(qū)動I/O使用DMA的I/OI/O軟件層次I/O軟件通常組織成以下四個層次。每一層具有一個要執(zhí)行的定義明確的功能和一個與鄰近層次定義明確的接口。中斷處理程序在中斷發(fā)生時，操作系統(tǒng)會做一系列的工作。設(shè)備驅(qū)動程序為了訪問設(shè)備硬件，設(shè)備驅(qū)動程序通常是操作系統(tǒng)內(nèi)核的一部分。設(shè)備驅(qū)動程序通常位于操作系統(tǒng)其余部分的下面。設(shè)備驅(qū)動程序最明顯的功能是接收來自其上方與設(shè)備無關(guān)的軟件所發(fā)出的抽象的讀寫請求，并且目睹這些請求的執(zhí)行。與設(shè)備無關(guān)的I/O軟件與設(shè)備無關(guān)的軟件的基本功能是執(zhí)行對所有公共設(shè)備的I/O功能，并且向用戶層軟件提供一個統(tǒng)一的接口。這些軟件主要涉及到下面幾個問題：設(shè)備命名；保護(hù)；向高層軟件提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)塊大?。痪彌_；塊設(shè)備的存儲分配；分配和釋放獨占設(shè)備；錯誤報告。用戶空間的I/O軟件盡管大部分I/O軟件都在操作系統(tǒng)內(nèi)部，但是仍有一部分在用戶空間。但是并非所有的用戶層I/O軟件都由庫過程組成。另一個重要類別是假脫機(jī)系統(tǒng)——spoolingI/O設(shè)備盤盤分類磁盤RAIDCD-ROM可刻錄CD可重寫CDDVD磁盤格式化低級格式化高級格式化磁盤調(diào)度算法先來先服務(wù)（FCFS）最短尋道優(yōu)先（SSF）電梯算法（elevatoralgorithm）錯誤處理制造時的瑕疵會引入壞扇區(qū)，對該錯誤在控制器或操作系統(tǒng)中可以進(jìn)行處理磁盤臂中的機(jī)械故障可能引起尋道錯誤，大多數(shù)硬盤控制器可以糾正該錯誤穩(wěn)定存儲器為了防止磁盤有時出現(xiàn)的錯誤，用到了穩(wěn)定存儲器模型。穩(wěn)定存儲器使用一對完全相同的磁盤，并且定義了下述三種操作：穩(wěn)定寫穩(wěn)定讀崩潰恢復(fù)時鐘時鐘硬件可編程時鐘的幾種操作模式：一次完成模式（one-shotmode）方波模式（square-wavemode）時鐘軟件時鐘驅(qū)動程序的大致任務(wù)：維護(hù)日時間防止進(jìn)程超時運(yùn)行對CPU的使用情況記賬處理用戶進(jìn)程提出的alarm系統(tǒng)調(diào)用為系統(tǒng)本身的各個部分提供監(jiān)視定時器完成概要剖析、監(jiān)視和統(tǒng)計信息收集軟定時器軟定時器（softtimer）避免了中斷。無論何時當(dāng)內(nèi)核因某種其它原因在運(yùn)行時，就在它返回到用戶態(tài)前，它