模塊名稱：設備管理術語塊設備（blockdevice）：塊設備把信息存儲在固定的塊中，比如：磁盤。字符設備（characterdevice）：以字符為單位發送或接收一個字符流，不考慮任何塊結構，比如：打印機、鼠標等。設備控制器（devicecontroller）：該電子部件又稱為適配器（adapter）。前導碼（preamble）錯誤校正碼（Error-CorrectingCode,ECC）內存映射I/O（memory-mappedI/O）：每個控制寄存器被分配唯一的一個內存地址，并且不會有內存被分配這一地址。直接存儲器存取（DirectMemoryAccess,DMA）：可以獨立于CPU而訪問系統總線，它包含一個內存地址寄存器、一個字節計數器和一個或多個控制寄存器。周期竊取（cyclestealing）：在DMA使用總線期間，如果CPU也想使用總線，那么它必須等待。突發模式（burstmode）：DMA控制器通知設備獲得總線，發起一連串的傳送，然后釋放總線。飛躍模式（fly-bymode）：DMA控制器通知設備控制器直接將數據傳送到內存。精確中斷（preciseinterrupt）：將機器留在一個明確狀態的中斷。不精確中斷（impreciseinterrupt）：不滿足精確中斷條件的中斷。設備獨立性（deviceindependence）：它的意思是指能編寫出可以訪問任意I/O設備的程序，而事先無須指定設備。統一命名（uniformnaming）。設備驅動程序（devicedriver）。雙緩沖（doublebuffering）。假脫機（Spooling）：多道程序設計系統中處理獨占I/O設備的一種方法。集成驅動電子設備（IntegratedDriveElectronics，IDE）。邏輯塊尋址（logicablockaddressing，LBA）。獨立磁盤冗余陣列（RedundantArrayofIndependentDisk）。時鐘滴答（clocktick）。監視定時器（watchdogtimer）：操作系統部分設置的定時器。回顯（echoing）：大多數軟件在擊鍵的時候什么也不顯示，如果需要，完全由計算機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設備分類塊設備塊設備把信息存儲在塊中，每個塊有自己的地址。塊設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備。字符設備字符設備是不可以尋址的，沒有任何尋道操作。打印機、網絡接口、鼠標都是字符設備。設備控制器設備控制器的定義；區別設備控制器與設備本身的意義；控制器的任務：將串行的比特流轉換成字節塊并在需要的時候進行糾錯。控制器的工作方式。內存映射I/O每個控制器有若干個寄存器用來與CPU通信，許多設備還有一個操作系統可以讀寫的數據緩沖區。有兩種方法使CPU與這些控制寄存器與數據緩沖區進行通信。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存空間中。上述兩種方法的優缺點：內存映射I/O可以代碼編寫；內存映射I/O不需要特殊的機制來阻止用戶進程執行I/O操作；如果只存在一個地址空間，那么所有的內存模塊和I/O設備都必須檢查所有的內存引用，以便了解由誰作出響應。直接存儲器存取（DMA）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據傳送到內存的技術——交叉編址。總線應答DMA的工作模式字模式塊模式字與塊混合模式突發模式飛躍模式重溫中斷中斷實現機制中斷到來時，在開始服務程序之前，系統總是要保存一定的信息，保存的方式大概有以下三種：將信息放在內部寄存器中（存在問題）；使用當前堆棧（存在問題）；使用內核堆棧（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完全執行；PC所指向的指令之后的所有的指令都沒有執行；PC所指向的指令的執行狀態是已知的。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軟件的目標設備獨立性錯誤處理同步（synchronous）（即阻塞）和異步（asynchronous）（即中斷驅動）緩沖（buffering）I/O控制方法程序控制I/O（programmedI/O）中斷驅動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生時，操作系統會做一系列的工作。設備驅動程序為了訪問設備硬件，設備驅動程序通常是操作系統內核的一部分。設備驅動程序通常位于操作系統其余部分的下面。設備驅動程序最明顯的功能是接收來自其上方與設備無關的軟件所發出的抽象的讀寫請求，并且目睹這些請求的執行。與設備無關的I/O軟件與設備無關的軟件的基本功能是執行對所有公共設備的I/O功能，并且向用戶層軟件提供一個統一的接口。這些軟件主要涉及到下面幾個問題：設備命名；保護；向高層軟件提供統一的數據塊大小；緩沖；塊設備的存儲分配；分配和釋放獨占設備；錯誤報告。用戶空間的I/O軟件盡管大部分I/O軟件都在操作系統內部，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系統——spoolingI/O設備盤盤分類磁盤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度算法先來先服務（FCFS）最短尋道優先（SSF）電梯算法（elevatoralgorithm）錯誤處理制造時的瑕疵會引入壞扇區，對該錯誤在控制器或操作系統中可以進行處理磁盤臂中的機械故障可能引起尋道錯誤，大多數硬盤控制器可以糾正該錯誤穩定存儲器為了防止磁盤有時出現的錯誤，用到了穩定存儲器模型。穩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：穩定寫穩定讀崩潰恢復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）時鐘軟件時鐘驅動程序的大致任務：維護日時間防止進程超時運行對CPU的使用情況記賬處理用戶進程提出的alarm系統調用為系統本身的各個部分提供監視定時器完成概要剖析、監視和統計信息收集軟定時器軟定時器（softtimer）避免了中斷。無論何時當內核因某種其它原因在運行時，就在它返回到用戶態前，它