1模塊名稱：設(shè)備管理-1

模塊名稱：設(shè)備管理術(shù)語(yǔ)塊設(shè)備（blockdevice）：塊設(shè)備把信息存儲(chǔ)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(gè)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(cuò)誤校正碼（Error-CorrectingCode,ECC）內(nèi)存映射I/O（memory-mappedI/O）：每個(gè)控制寄存器被分配唯一的一個(gè)內(nèi)存地址，并且不會(huì)有內(nèi)存被分配這一地址。直接存儲(chǔ)器存取（DirectMemoryAccess,DMA）：可以獨(dú)立于CPU而訪問(wèn)系統(tǒng)總線，它包含一個(gè)內(nèi)存地址寄存器、一個(gè)字節(jié)計(jì)數(shù)器和一個(gè)或多個(gè)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(gè)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(dú)立性（deviceindependence）：它的意思是指能編寫出可以訪問(wèn)任意I/O設(shè)備的程序，而事先無(wú)須指定設(shè)備。統(tǒng)一命名（uniformnaming）。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序（devicedriver）。雙緩沖（doublebuffering）。假脫機(jī)（Spooling）：多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中處理獨(dú)占I/O設(shè)備的一種方法。集成驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備（IntegratedDriveElectronics，IDE）。邏輯塊尋址（logicablockaddressing，LBA）。獨(dú)立磁盤冗余陣列（RedundantArrayofIndependentDisk）。時(shí)鐘滴答（clocktick）。監(jiān)視定時(shí)器（watchdogtimer）：操作系統(tǒng)部分設(shè)置的定時(shí)器?；仫@（echoing）：大多數(shù)軟件在擊鍵的時(shí)候什么也不顯示，如果需要，完全由計(jì)算機(jī)中的軟件來(lái)顯示字符，這一過(guò)程稱為回顯。知識(shí)要點(diǎn)I/O硬件I/O設(shè)備分類塊設(shè)備塊設(shè)備把信息存儲(chǔ)在塊中，每個(gè)塊有自己的地址。塊設(shè)備的基本特征是每個(gè)塊能獨(dú)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(méi)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(shí)候進(jìn)行糾錯(cuò)。控制器的工作方式。內(nèi)存映射I/O每個(gè)控制器有若干個(gè)寄存器用來(lái)與CPU通信，許多設(shè)備還有一個(gè)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(gè)寄存器分配一個(gè)I/O端口號(hào)；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(diǎn)：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(lái)阻止用戶進(jìn)程執(zhí)行I/O操作；如果只存在一個(gè)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(shuí)作出響應(yīng)。直接存儲(chǔ)器存?。―MA）DMA工作原理直接存儲(chǔ)訪問(wèn)的工作原理；為了使控制器騰出時(shí)間供其數(shù)據(jù)傳送到內(nèi)存的技術(shù)——交叉編址。總線應(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(shí)現(xiàn)機(jī)制中斷到來(lái)時(shí)，在開(kāi)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(wèn)題）；使用當(dāng)前堆棧（存在問(wèn)題）；使用內(nèi)核堆棧（存在問(wèn)題）；精確中斷和不精確中斷精確中斷的四個(gè)特征：PC（程序計(jì)數(shù)器）保存在一個(gè)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(méi)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(dú)立性錯(cuò)誤處理同步（synchronous）（即阻塞）和異步（asynchronous）（即中斷驅(qū)動(dòng)）緩沖（buffering）I/O控制方法程序控制I/O（programmedI/O）中斷驅(qū)動(dòng)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(gè)層次。每一層具有一個(gè)要執(zhí)行的定義明確的功能和一個(gè)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(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)做一系列的工作。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?yàn)榱嗽L問(wèn)設(shè)備硬件，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序通常是操作系統(tǒng)內(nèi)核的一部分。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序通常位于操作系統(tǒng)其余部分的下面。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序最明顯的功能是接收來(lái)自其上方與設(shè)備無(wú)關(guān)的軟件所發(fā)出的抽象的讀寫請(qǐng)求，并且目睹這些請(qǐng)求的執(zhí)行。與設(shè)備無(wú)關(guān)的I/O軟件與設(shè)備無(wú)關(guān)的軟件的基本功能是執(zhí)行對(duì)所有公共設(shè)備的I/O功能，并且向用戶層軟件提供一個(gè)統(tǒng)一的接口。這些軟件主要涉及到下面幾個(gè)問(wèn)題：設(shè)備命名；保護(hù)；向高層軟件提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)塊大小；緩沖；塊設(shè)備的存儲(chǔ)分配；分配和釋放獨(dú)占設(shè)備；錯(cuò)誤報(bào)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(kù)過(guò)程組成。另一個(gè)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(jí)格式化高級(jí)格式化磁盤調(diào)度算法先來(lái)先服務(wù)（FCFS）最短尋道優(yōu)先（SSF）電梯算法（elevatoralgorithm）錯(cuò)誤處理制造時(shí)的瑕疵會(huì)引入壞扇區(qū)，對(duì)該錯(cuò)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(cuò)誤，大多數(shù)硬盤控制器可以糾正該錯(cuò)誤穩(wěn)定存儲(chǔ)器為了防止磁盤有時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤，用到了穩(wěn)定存儲(chǔ)器模型。穩(wěn)定存儲(chǔ)器使用一對(duì)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(shí)鐘時(shí)鐘硬件可編程時(shí)鐘的幾種操作模式：一次完成模式（one-shotmode）方波模式（square-wavemode）時(shí)鐘軟件時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)程序的大致任務(wù)：維護(hù)日時(shí)間防止進(jìn)程超時(shí)運(yùn)行對(duì)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(gè)部分提供監(jiān)視定時(shí)器完成概要剖析、監(jiān)視和統(tǒng)計(jì)信息收集軟定時(shí)器軟定時(shí)器（softtimer）避免了中斷。無(wú)論何時(shí)當(dāng)內(nèi)核因某種其它原因在運(yùn)行時(shí)，就在它返回到用戶態(tài)前，它