I/O 硬件

I/O 设备

• 块设备：把信息存储在定长的块中，每个块都有自己的地址。块的大小从 512B 到 32KB 不等。可以独立读写每个块。例如：硬盘，U 盘等
• 字符设备：发送或者接收一个字符序列，不可寻址，也没有 seek 操作。例如：打印机、网卡、鼠标等。

设备控制器

• 有的是集成在主板上，有的是从外部插入的。例如 PCIe 插槽中的插入部件。通常就是设备控制器(controller)或者叫做设备适配器(adapter)

I/O 硬件

I/O 设备

• 块设备：把信息存储在定长的块中，每个块都有自己的地址。块的大小从 512B 到 32KB 不等。可以独立读写每个块。例如：硬盘，U 盘等
• 字符设备：发送或者接收一个字符序列，不可寻址，也没有 seek 操作。例如：打印机、网卡、鼠标等。

设备控制器

• 有的是集成在主板上，有的是从外部插入的。例如 PCIe 插槽中的插入部件。通常就是设备控制器(controller)或者叫做设备适配器(adapter)

文件(Files)

目录

• 目录也是一个文件
• 目录保存了文件名和文件存储位置的对应关系

文件名

• 由有效名(Valid name)和扩展名(Extension)组成
• 至多 255 个字符
• 支持数字、字母、特殊字符，例如不支持冒号，因为冒号在 windows 系统中是路径分隔符
• Windows 不区分大小写，linux 区分

文件结构

1. 字、字节序列
2. 简单的记录结构：线性，定长
3. 复杂的结构：
   • 记录树
     

文件(Files)

目录

• 目录也是一个文件
• 目录保存了文件名和文件存储位置的对应关系

文件名

• 由有效名(Valid name)和扩展名(Extension)组成
• 至多 255 个字符
• 支持数字、字母、特殊字符，例如不支持冒号，因为冒号在 windows 系统中是路径分隔符
• Windows 不区分大小写，linux 区分

文件结构

1. 字、字节序列
2. 简单的记录结构：线性，定长
3. 复杂的结构：
   • 记录树
     

No Memory Abstraction

• 所有程序必须硬编码硬件物理地址
  内存中不可能同时运行两个应用(也可以用方法实现同时存放 IBM360)

静态重定位(Static reloacation)

• 在进程加载到内存中的时候就映射到一个指定的物理地址上
• 优点是不需要硬件支持
• 缺点是会减慢加载的速度，而且加载后不再能在内存中移动位置，除非再进行一次重定位，而且加载器需要用某种方式显式地声明哪个是地址，哪个是常量

Address Space

No Memory Abstraction

• 所有程序必须硬编码硬件物理地址
  内存中不可能同时运行两个应用(也可以用方法实现同时存放 IBM360)

静态重定位(Static reloacation)

• 在进程加载到内存中的时候就映射到一个指定的物理地址上
• 优点是不需要硬件支持
• 缺点是会减慢加载的速度，而且加载后不再能在内存中移动位置，除非再进行一次重定位，而且加载器需要用某种方式显式地声明哪个是地址，哪个是常量

Address Space

资源

分类

• 可抢占式(preemptable)资源：可以被从一个进程中拿走而不带来负面影响(例如 CPU、内存)。
• 不可抢占式(Nonpreemptable)资源：会导致进程失败如果被拿走(例如 CD 刻录机)。

资源的取用

• 每个进程会按以下步骤利用资源：

1. 请求资源
2. 使用资源
3. 释放资源

• 如果请求资源被拒绝就一定要等待，请求资源的进程阻塞，可能会因此 fail with error code

资源

分类

• 可抢占式(preemptable)资源：可以被从一个进程中拿走而不带来负面影响(例如 CPU、内存)。
• 不可抢占式(Nonpreemptable)资源：会导致进程失败如果被拿走(例如 CD 刻录机)。

资源的取用

• 每个进程会按以下步骤利用资源：

1. 请求资源
2. 使用资源
3. 释放资源

• 如果请求资源被拒绝就一定要等待，请求资源的进程阻塞，可能会因此 fail with error code

进程

• 顺序执行：单道程序系统中，一个具有独立功能的程序独占处理器直到最终结束的过程称为程序的顺序执行
• 顺序性：程序的结构是顺序执行的(可能有 switch 或者 loop)
• 封闭性：独占所有资源
• 可重复性：初始状态相同，运行多少次结果都相同
• 并发执行：所有上述特性都没有
• 为了描述并发的行为，引入了进程的概念

进程模型

• 在进程的模型中，所有可运行软件都被以进程的集合组成起来

进程概念

进程

• 顺序执行：单道程序系统中，一个具有独立功能的程序独占处理器直到最终结束的过程称为程序的顺序执行
• 顺序性：程序的结构是顺序执行的(可能有 switch 或者 loop)
• 封闭性：独占所有资源
• 可重复性：初始状态相同，运行多少次结果都相同
• 并发执行：所有上述特性都没有
• 为了描述并发的行为，引入了进程的概念

进程模型

• 在进程的模型中，所有可运行软件都被以进程的集合组成起来

进程概念