12 2024 档案
摘要：减少延迟时间的方法 一、回顾 重点： 延迟时间就是磁头在某一磁道上开转的时间 盘片一直在旋转个不停 机械硬盘的数据读取以一个扇区为单位 物理上相邻的扇区并不能连续读数据，因为磁头读入一个扇区的数据后还需要一小段时间来处理，并不能紧接着读取相邻的扇区的数据，就得强行等他转多一圈回来
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摘要：磁盘的管理 一、磁盘初始化 此处联系第4.-2节文件系统的全局结构（布局） （一）低级格式化（物理格式化） 划分扇区 （二）分区 分区 （三）逻辑格式化 创建文件系统，初始化存储空间管理需要的数据结构等 二、引导块 理解： 就是原本整个自举程序直接装在
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摘要：固态硬盘 补充理解：机械硬盘是以扇区为单位进行读写的。一个磁道有多个扇区。 固态硬盘SSD以页为单位进行读写。一块有多个页。 类比： 扇区 = 页 磁道 = 块 磁片 = 闪存芯片
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摘要：磁盘调度算法 一、一次磁盘读/写操作需要的时间 寻道时间 TS 延迟时间 TR 传输时间 Tt 补充理解（上下的1.2.3.分别对应）： 现在的磁盘移动一个磁道大约需要 0.2ms，磁臂启动时间约为 2ms （磁盘的物理移动时间耗费较大，后续算法应尽量减少磁盘的物理移动） 1/r
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摘要：设备的分配与回收 一、设备分配时的考虑因素 （一）设备的固有属性 独占设备：一个时段只能分配给一个进程（如打印机） 共享设备：可同时分配给多个进程使用（如磁盘），各进程往往是宏观上同时共享使用设备，而微观上交替使用。 虚拟设备：采用 SPOOLing 技术将独占设备改造成虚拟的共
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摘要：缓冲区管理 一、缓冲区的概念 （一）实现方式 缓冲区是一个存储区域，可以有两种实现方式： 用专门的硬件寄存器组成缓冲区 ： 成本较高，容量较小，一般仅用在对速度要求非常高的场合 利用内存的一部分作为缓冲区： 一般情况下的选择。I/O 软件层次结构的“设备独立性软件”的缓冲区管理就是要组
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摘要：磁盘的结构 一、磁盘、磁道、扇区的概念 二、在磁盘中读/写数据的过程 三、盘面、柱面的概念 理解： 与柱面相关的是磁道，所有盘面相对位置相同的磁道组成一个柱面 由两个盘面组成的一个盘片，也对应会有上下两个磁头（仿佛夹着这个盘面） 四、磁盘的分类 按盘片是否
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摘要：IO核心子系统 I/O 核心子系统要实现的功能就是中间三层要实现的功能。 前言：本节仅作介绍和导学，主要列举 I/O 子系统实现的相关功能，详细跳转至各对应节 一、I/O 调度 用某种算法确定一个好的顺序来处理各个 I/O 请求。（类比进程调度） 如：磁盘调度（先来先服务算法、最
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摘要：假脱机技术（SPOOLing技术） 一、脱机技术 理解： 脱离主机的控制进行的输入/输出操作 缓解 CPU 与慢速 I/O 设备的速度矛盾 就类似从手工阶段到批处理阶段发展的“磁带”等机制，缓解某两者处理速度差距过大的矛盾 回顾： 二、假脱机技术（SPOOLing技术）
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摘要：IO应用程序接口&设备驱动程序接口 一、输入/输出应用程序接口 背景：在设备独立软件层向上提供各种各样的输入/输出应用程序接口的原因是： 用户层的应用程序无法用一个统一的系统调用接囗来完成所有类型设备的 I/O 三种输入/输出应用程序接口： 字符设备接口 块设备接口 网络设备
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摘要：IO控制方式 一、程序直接控制方式 流程： 理解：读写操作经常成对出现（要理解 CPU→存储器） 理解： CPU 需要不断轮询检查，CPU 和 I/O 设备只能串行工作 数据传送单位为一个字（这里是以CPU视角来看） 二、中断驱动方式 三、DM
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摘要：IO软件层次结构 一、用户层软件 向上实现了用户接口，向下翻译为系统调用。 二、设备独立性软件（设备无关性软件） 与设备的硬件特性无关的功能几乎都在这一层实现。 主要实现的功能： 向上层提供统一的调用接口（如 read/write 系统调用） 设备的保护 原理类似于
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摘要：IO设备的概念和分类 一、I/O设备的定义 I/O 就是“输入/输出”（Input/Output） I/O 设备就是可以将数据输入到计算机，或者可以接收计算机输出数据的外部设备，属于计算机中的硬件部件。 二、按使用特性分类 人机交互类外部设备： 鼠标、键盘、打印机等——
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摘要：IO控制器 一、I/O设备的组成 机械部件： 主要用来执行具体操作。如我们看得见摸得着的鼠标/键盘的按钮；显示器的 LED 屏；移动硬盘的磁臂、磁盘盘面。 电子部件（I/O控制器）： 通常是一块插入主板扩充槽的印刷电路板。 二、I/O控制器的主要功能 理解：作为 CPU 和 I/O
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摘要：文件系统的全局结构（布局） 一、文件系统在外存中的结构 演变过程： 原始磁盘（刚被生产出来） 物理格式化（低级格式化）：划分扇区，检测坏扇区，并用备用扇区替换坏扇区（骗过OS） 磁盘分区（分卷Volume） 分为C盘、D盘等 逻辑格式化 完成各分区的文件系统初始化 注：逻辑格式化后，灰色
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摘要：虚拟文件系统&文件系统挂载（安装） 一、虚拟文件系统 （一）普通的文件系统 先来看不存在虚拟文件系统的普通文件系统，彼此之间实现同一功能的接口具有差异，比较混乱。 （二）VFS 虚拟文件系统 Virtual File System 为解决同时使用不同文件系统需要频繁改动底层代码的问题，引入
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摘要：文件保护 一、口令保护 口令一般存放在文件对应的 FCB 或索引结点中。用户访问文件前需要先输入“口令”，操作系统会将用户提供的口令与 FCB 中存储的口令进行对比，如果正确，则允许该用户访问文件。 优点：保存口令的空间开销不多，验证口令的时间开销也很小 缺点：正确的“口令”存放在系统
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摘要：文件系统的层次结构 前言：本节参考了国内教材，也有其他参考国外教材的版本。不同的学者对文件系统的层次结构划分方法不同，但都是大致正确的，了解即可。
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摘要：文件的基本操作 前言：本节理解即可。 主要就多了一个打开文件表的相关知识。 一、创建文件 二、删除文件 三、打开文件 四、关闭文件 五、读文件 六、写文件
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摘要：文件共享 操作系统为用户提供文件共享功能，可以让多个用户共享地使用同一个文件。 硬链接：基于索引节点的共享方式 软链接：基于符号链的共享方式 区分 共享 和 复制： 一、硬链接 （回顾：4.3节文件目录的索引节点） 理解：不同用户在各自用户目录下有指向同一索引节点的目录项，且
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摘要：文件存储空间管理 一、存储空间的划分与初始化 概念： 划分物理磁盘为一个个文件卷/逻辑卷/逻辑盘 各个文件卷划分为目录区和文件区 二、存储空间管理方法 类比内存空间管理，只是对象不同，这里针对磁盘。 （一）空闲表法 适用于连续分配。 回顾：第3.5节内存管理的动态分区分配
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摘要：文件的物理结构（文件分配方式） 类似于内存分页，磁盘中的存储单元也会被分为一个个“块/磁盘块/物理块”。很多操作系统中，磁盘块的大小与内存块、页面的大小相同。 内存与磁盘之间的数据交换（即读/写操作、磁盘 I/O ）都是以“块"为单位进行的。即每次读入一块，或每次写出一块。
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摘要：逻辑结构与物理结构 前言：本节是对前面学过的逻辑结构和物理结构的相关梳理，简单回顾理解过程即可。 理解：逻辑结构上，比如顺序文件是采用顺序存储还是链式存储，由用户决定，就好比写C语言的结构体时要不要加多一两个变量来实现不同数组元素之间的链式访问等。而物理结构上由操作系统自己一开始确定好分配方式。用户
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摘要：文件的逻辑结构 重点：顺序表可以实现“随机访问”，而“链表”无法实现随机访问。 理解：这里的“随机”并不是平常认知中的随机，不是指访问的对象不确定，而是说“任意访问”，你想访问不论哪一个数据元素，在很短时间内都能访问到。 有结构文件根据各条记录的长度（占用的存储空间）是否相等
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摘要：文件目录 一、文件目录的实现 目录结构使文件之间的组织结构清晰，易于查找，使编程时也可以很方便地用文件路径找到一个文件。 目录本身是一种有结构文件，由一条条记录组成。每条记录对应一个放在该目录下的文件。 一条记录即一个文件目录项，对应一个 FCB 文件控制块 File Control
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摘要：初识文件管理 前言：本节主要作为导学，随便看看即可 一、文件的定义 文件就是一组有意义的信息/数据集合。 二、文件的属性 重点理解：文件名并不能唯一区分文件，能做到的是标识符（即使在不同位置的同名文件也有不同的独特的标识符） 三、文件内部的数据组织方式 （一）无结构文件
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