前言

内容：

  • 设备管理

    • IO设备管理软件层级

  • 文件管理

    • 文件的物理结构
    • 文件目录
    • 文件存储空间管理

中论

设备管理

设备分类（了解）：

  • 按数据组织分类：块设备、字符设备
  • 按设备功能分类：输入设备、输出设备、存储设备、网络联网设备、供电设备
  • 按资源分配分类：独占设备、共享设备、虚拟设备
  • 按数据传输速度：低速设备、中速设备、高速设备

设备管理：分配和管理各种设备，动态掌握并记录设备的状态

IO设备管理软件层级（重要）

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层级：用户进程–>设备无关软件–>设备驱动程序–>中断处理程序–>硬件

以用户读取硬盘文件为例：

用户进程读取硬盘文件时，操作系统中与设备无关软件检查高速缓存Cache中有无要读的数据块，没有则调用设备驱动程序向I/O硬件发出一个请求。之后，用户进程阻塞并等待磁盘操作的完成。当磁盘操作完成时，硬件产生一个中断，转入中断处理程序。中断处理程序检查中断产生原因，如果是磁盘读取操作已经完成，则唤醒用户进程读取信息，最后结束此次I/O请求。

SPOOLING技术

SPOOLING（外围设备联机操作）。一台独占设备（比如打印机），在同一时间只能由一个进程使用，其他进程只能等待，却不知道什么时候可以使用。引入SPOOLING技术，在外设上建立两个数据缓冲区，分别称为输入井和输出井。无论多少进程，只要发出打印命令，数据就会排队存储在缓冲区中，打印机按照顺序打印。

文件管理

文件管理：操作系统中实现文件统一管理的一组软件和相关数据的集合，专门负责管理和存取文件信息的软件机构。

文件的逻辑结构

  • 流式文件：指文件中的数据不再组成记录，只是由一串依次的字节组成的信息流序列。
    这种文件常按照长度来读取所需的信息，也可以用插入的特殊字符作为分界。

  • 记录式文件：是一种有结构的文件，它是若干逻辑记录信息所组成的记录流文件
    逻辑记录式文件中按信息在逻辑上的独立含义所划分的信息单位，如每个职工的工资信息是一个逻辑记录，整个单位的工资信息便组成了该单位工资信息的记录式文件。

记录式文件与数据库的区别
数据库管理系统也支持逻辑记录，但数据库有别于记录式文件，数据库中的记录之间可以通过数据冗余构成某种联系，数据库管理系统支持基于联系的数据查询，文件系统则不行。

文件的物理结构（掌握计算）

  • 连续结构：存放在连续编号的物理块上
  • 链接结构：每一个物理块有一个指针指向下一个物理块
  • 索引结构：为每个文件信息建立一张索引表，表记录了文件信息所在的逻辑块号对应的物理块号。

文件目录（掌握文件路径）

文件目录：文件控制块的有序集合

文件控制块：

  • 基本信息。文件名、物理地址、长度、块数等
  • 存取控制信息类。文件的存取权限
  • 使用信息类。文件建立日期、最后一次修改日期等

相对路径：从当前路径开始的路径（注意，通常相对路径开头不带\）。

绝对路径：从根目录开始的路径

全文件名：绝对路径 + 文件名。

文件存储空间管理（掌握计算）

文件存取：读/写文件存储器上的一个物理块的方法。有顺序存取和随机存取两种方法。

管理方法

  • 空闲区表
  • 位示图（掌握计算方法）：在外存上建立一张位示图（Bitmap），记录文件存储器的使用情况。每一位对应文件存储器上的一个物理块，取值0或1，分别表示空闲或占用。
  • 空闲块链
  • 成组链接法

后记

我们是被时间放牧的羊群，埋首生活，忘记抬头看云。