文件管理

文件结构

索引文件结构

树形文件目录

相对路径：从当前路径开始的路径

绝对路径：从根目录开始的路径

全文件名：绝对路径+文件名。注意，绝对路径和相对路径是不加最后的文件名的。

空闲存储空间管理

位示图法：对每个物理空间用一位标识，为1则使用，为0则空闲，形成一张位示图

设备管理

设备的分类方式：

• 按数据组织分类：块设备
• 资源分配角度分类：独占设备、共享设备和虚拟设备

• 数据传输速率分类：低速设备、中速设备、高速设备

I/O软件层次结构：

输入输出技术

程序控制（查询）方式：CPU主动查询外设是否完成数据传输，效率极低

程序中断方式：外设完成数据传输后，向CPU发送中断，等待CPU处理数据，效率相对较高。适用于键盘等实时性较高的场景

中断响应时间：从发出中断请求到开始进入中断处理程序

中断处理时间：从中断处理开始到中断处理结束

中断向量提供中断服务程序的入口地址。

多级中断嵌套，使用堆栈来保护断点和现场

DMA方式(直接主存存取)：CPU只需完成必要的初始化等操作，数据传输的整个过程都由DMA控制器来完成，在主存和外设之间建立直接的数据通路，效率很高。适用于硬盘

在一个总线周期结束后，CPU会相应DMA请求开始读取数据；

CPU响应程序中断方式请求是在一条指令执行结束时；

区分指令执行结束和总线周期结束

虚设备和SPOOLING技术

• 一台实际的物理设备，例如打印机，在同一时间只能由一个进程使用，其他进程只能等待，且不知道什么时候打印机空闲，此时，极大地浪费了外设的工作效率
• 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，这样，无论多少进程，都可以公用这一台打印机，只需要将打印命令发出，数据就会排队存储在缓冲区中，打印机会按顺序打印，实现了物理外设的共享，使得每个进程都感觉在使用一个打印机，这就是物理设备的虚拟化。

磁盘结构

寻道时间+等待时间

寻道时间的调度算法：

先来先服务FCFS：根据进程请求访问磁盘的先后顺序进行调度。

最短寻道时间优先SSTF：请求访问的磁道与当前磁道最近的进程优先调度

扫描算法SCAN：电梯算法，磁头在磁盘上双向移动。会选择离磁头当前所在此岛最近的请求访问的磁道，并且与磁头方向一致，磁头永远是从里向外或者从外向里一直移动完才掉头

单向扫描算法CSCAN：只做单向移动，只能从里向外或者从外向里。

微内核操作系统

嵌入式操作系统

特点：微型化、代码质量高、专业化、实时性强、可裁剪可配置

实时嵌入式操作系统的内核服务：异常和中断、计时器、I/O管理

常见的嵌入式RTOS（实时操作系统）：VxWorks、RT-Linux、QNX、pSOS

嵌入式系统初始化按照自底向上、从硬件到软件的次序依次为：

片级初始化->板级初始化->系统初始化

芯片级是微处理器、板卡级是其他硬件的初始化、系统级初始化就是软件及操作系统初始化