一文件管理

1.1 索引文件结构

如下图所示，系统中有13个索引节点，0-9为直接索引，即每个索引节点存放的是内容，假设每个物理盘大小为4KB，共可存4KB*10=10KB数据;

10号索引节点为一级间接索引节点，大小为4KB，存放的并非直接数据，而是链接到直接物理盘块的地址，假设每个地址占4B，则共有1024个地址，对应1024个物理盘，可存1024*4KB=4098KB数据。

二级索引节点类似，直接盘存放一级地址，一级地址再存放物理盘快地址，而后链接到存放数据的物理盘块，容量又扩大了一个数量级，为102410244KB 数据。

文件安全分为四级，从高到低分别为:系统安全、用户安全、目录安全、文件安全。

设备的分类方式:

I/O设备管理软件的所有层次及每一层功能如下图:

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。

中断响应时间指的是从发出中断请求到开始进入中断处理程序;中断处理时间指的是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。适用于硬盘等高速设备。

在一个总线周期结束后，CPu会响应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。

通道:也是一种处理机，内部具有独立的处理系统，使数据的传输独立于CPU。分为字节多路通道的传送方式(每一次传送一个通道的一个字节，多路通道循环）和选择通道的传送方式(选择一个通道，先传送完这个通道的所有字节，再开始下一个通道传送)。

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，极大的浪费了外设的工作效率。

引入SPOOLING技术，就是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，都可以共用这一台打印机，只需要将打印命令发出，数据就会排队存储在缓冲区中，打印机会自动按顺序打印，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。如下图所示:

微内核，顾名思义，就是尽可能的将内核做的很小，只将最为核心必要的东西放入内核中，其他能独立的东西都放入用户进程中，这样，系统就被分为了用户态和内核态，如下图所示:

单核和微内核的优缺点上面也介绍了，单核方便进程切换，但是内核庞大，稳定性弱;微内核稳定性高,便于裁剪,但是进程间的切换消耗资源，效率低。