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1）IO事件的産生
cpu輪循、硬體通知機制
2）識别硬體：
硬體層次：
1、IO端口、緩沖器
2、可程式設計中斷控制裝置：裝置注冊 不同的中斷信号
軟體/作業系統層次：
命名通過數字或字母
linux一切皆檔案：裝置檔案：通路裝置的接口、裝置類型b,c
命名方式: 硬體接口
接口速率:IDE:133MB/S,SCSI:670MB/S,SATA:700MB/S,SAS:700MB/S,USB:450MB/S
3）接收時：資料要被處理：CPU指揮着資料載入到記憶體，然後到cpu。
4）track,cylinder,sector
track: 存儲資料，
cylinder：不同盤片，相同編号的track
sector: 每個track中劃分
虛拟扇區: 不同track，sector數量一樣，大小一樣，
mbr:512bytes, uefi:4k
mbr: 446(引導加載器) 64分區表 2 55AA(510有效)
邏輯分區和擴充分區的編号機制，擴充任意編号 邏輯從5開始
一、硬體
cpu(運算器、控制器), 記憶體，硬碟(U盤)、網絡裝置，鍵盤、滑鼠、顯示器
如果協調的好，多個CPU能夠發揮單個CPU多倍的性能，否則協調時間占比越大，性能不升反降
2）記憶體 Random Access Memory “易失性存儲”暫時存放CPU中的運算資料，以及與硬碟等外部存儲器交換的資料。不斷的填充電荷保證資料的持久
3）硬碟：硬碟是電腦主要的存儲媒介之一，由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。碟片外覆寫有鐵磁性材料。
4）網卡：網卡是工作在鍊路層的網絡元件，是區域網路中連接配接計算機和傳輸媒體的接口，不僅能實作與區域網路傳輸媒體之間的實體連接配接和電信号比對，還涉及幀的發送與接收、幀的封裝與拆封、媒體通路控制、資料的編碼與解碼以及資料緩存的功能等。
二、核心
1、軟體層次,需要較為複雜的邏輯實作協調硬體工作
2、抽象硬體功能為系統調用、庫調用
3、驅動硬體，讓硬體工作起來。第三方提供商所提供硬體的驅動，為避免驅動内的惡意代碼，安裝驅動時會檢查硬體驅動的 數字簽名 ....
4、對硬體的管理，僅在硬體驅動層次的管理，對硬碟的使用、空間的配置設定，由使用者間的程式
程式員面向的程式設計接口
硬體規格：寫程式時，将會考慮更多與硬體相關的特性(cpu,ram,...)
系統調用：簡化硬體接口，較為底層
庫調用：系統call二次封裝
IOevent的基本概念
"如何"得知産生硬體事件 -- I/O裝置觸發IO事件 -- CPU如何知道"哪個"硬體需要有資料産生或需要擷取資料 --- CPU通知核心 -- 核心決定接收或拒絕資料
一、cpu如何得知硬體産生了事件或有資料産生？
輪循：也被稱為忙等待，等待别人輸入資料，自己忙的團團轉，CPU定時發出詢問，依序詢問每一個周邊裝置是否需要其服務，有即給予服務，服務結束後再問下一個周邊，接着不斷周而複始。
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通知機制：任何一個I/O裝置當其有資料傳輸的需要時 或 有I/O事件到達時，裝置通知給CPU。
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二、cpu如何識别是哪個硬體有資料傳輸的需要？
1）硬體層次：硬碟工作的内置的電器特性實作
可程式設計中斷控制裝置：微處理器與外設之間的中斷處理的橋梁，由外設發出的中斷請求需要中斷控制器來進行處理。
此裝置上有多個針腳，每個針腳可供硬體裝置注冊使用，CPU中由硬體裝置注冊使用的不同的中斷信号
針腳數量小，但是可以複用
針腳可以基于某種形式複用
i/o端口：16bits二進制數字定義端口，每個端口是一個緩沖器，一共有2^16=65535種變化或端口，每個硬體都會在cpu處注冊使用不同的端口，一般說來：其中1個端口用來發送資料，1個端口用于接收資料，cpu根據不同的端口判斷不同的硬體。
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2）軟體層次
由linux哲學思想“一切皆檔案”
識别裝置：
人易讀的是字母：裝置檔案
核心隻能數字： 裝置号碼
抽象為檔案的優點：對裝置的操作僅需要通過簡潔的檔案接口實作
檔案接口：read(),write(),open(),close()
裝置類型:
塊裝置：随機通路裝置： 存儲機關 "塊" 硬碟
字元裝置： 線性通路敲鑼：存儲機關 "字元" 鍵盤
裝置檔案是一種特殊檔案，是裝置的通路入口
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<code>crw-rw-rw- 1 root root 1, 3 Jul 31 14:51 </code><code>/dev/null</code>
<code>c 字元型</code>
<code>rw- </code>
<code>1 </code>
<code>左root </code>
<code>右root </code>
<code>1 major number 主裝置号碼:标示不同的裝置類型</code>
<code>3 minor number 次裝置号碼:同一類型裝置下不同的裝置</code>
<code>########沒有檔案大小，對于裝置檔案來說，隻有metadata(屬性資訊)，沒有data</code>
裝置檔案的命名：依據裝置的接口
主機與裝置的建立關聯關系
主機闆提供接口
線纜：硬體裝置和主機闆接口互動資料傳輸專門設計
工業标準：有統一的标準、電壓、同步調工作
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CentOS 5: ide /dev/hd[a-z], scsi sata sas usb /dev/sd[a-z]
CentOS 6+: ide scsi sata sas usb /dev/sd[a-z]
相同裝置不同分區命名：
/dev/sda[1- oo]
不同接口的接口速率
并口：IDE: 133MB/S ， SCSI: 640MB/S
序列槽：SATA 3.0: 6GPbs == 700MB/S ， SAS: 6Gpbs
并口：多條線纜間的信号幹擾，幹擾後就會導緻重傳 ，為了避免幹擾，傳輸速率隻能降低。
序列槽：單線無幹擾，單車道隻要 步調一緻時，每秒隻要傳送更多的資料位即可
USB 3.0： 450MB/S
實際體驗速率取決于兩個方面：
1、接口速率
2、硬碟，例如同樣是SATA 3.0,固态硬碟和機械式硬碟哪個快？同樣是機械式硬碟，同樣的接口，西數和西捷哪個快？
機械式硬碟的基本工作機制
組成
盤片，磁頭，盤片轉軸及控制電機，磁頭控制器，資料轉換器，接口，緩存等幾個部分組成。
track,磁道：用于存儲資料的位置，密度越高，存儲大小越大
硬碟兩面讀寫
柱面：不同盤片的不同盤面有相同編号的磁道
扇區：每個磁道劃分成的小的區域
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虛拟扇區：虛拟視圖上看，在整個硬碟上，每個磁道，扇區大小一樣，數量一樣
扇區的大小: mbr(512bytes) uefi(4k)
磁頭：每個盤面有一個磁頭，磁頭距離盤面不到幾毫米，磁頭固定在同一個組合臂上
距離近，避免劃傷硬碟，應該避免振動。
機械式硬碟的分區方式
分區：把一個存儲空間邏輯角度上劃分為多個不同的空間。 當作不同的硬體裝置各自獨立使用
如何分區：按柱面分，由外向内多個柱面組合在一起作一個分區，再由外向内多個柱面組合在一起作一個分區，....。
分區的特點：越靠外的柱面，機關時間内劃過的或磁頭所能走過的距離越長，資料讀寫率越向，越靠内越差。 一般分區的編号由外向内依次增大
磁盤識别分區:
硬碟的0柱面，0磁道，0扇區，系統預留的，不屬于任何分區，512bytes
MBR(Master Boot Record) 主引導記錄
512 bytes = 64bytes + 446bytes + 2 bytes
446bytes： 引導加載器 bootloader
64bytes:儲存分區表，比爾蓋茨認為的，當時隻有1M大小的硬碟，分為4個分區足以。16bytes為一個分區。
<code>4個主分區</code>
<code>3個主分區(1,2,3) + 1擴充(4)+n個邏輯分區</code>
<code>**擴充分區可以為1，邏輯分區起始的編号 一定為5.</code>
2bytes： 5A , 前510個bytes有效
注意：mbr分區當硬碟大于2T時，隻能識别2T。大于2T的硬碟隻能用GPT格式分區。
分區管理工具
fdisk(各發行版均會提供) 管理15個分區
parted,sfdisk
檢視核心識别的分區
# cat /proc/partitions
讓核心重讀分區表
# partx -a <disk>
-n M[-N]
M 指定分區
M-N 指定範圍
kpartx指令
kpartx [OPTIONS...] /dev/DEV-FILE
-a 添加分區映射
-f 強制添加
centos5上: partprobe /dev/DEV-FILE
fdisk指令
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<code># type fdisk</code>
<code>fdisk</code> <code>is </code><code>/usr/sbin/fdisk</code>
<code>[root@izpo45bh60h6bsz ~]</code><code># fdisk --help</code>
<code>Usage:</code>
<code> </code><code>fdisk</code> <code><disk> change partition table</code>
<code> </code><code>Command action</code>
<code> </code><code>d 删除一個分區</code>
<code> </code><code>l 列出所有</code><code>id</code><code>,</code><code>id</code><code>用于标示用于那種作業系統的标示</code>
<code> </code><code>m 擷取幫助</code>
<code> </code><code>n 建立一個新分區</code>
<code> </code><code>p 顯示已有分區</code>
<code> </code><code>q 放棄更新并退出</code>
<code> </code><code>t 改變分區</code><code>id</code>
<code> </code><code>w 将更新寫入磁盤并退出</code>
<code> </code><code>fdisk</code> <code>[options] -l <disk> list partition table(s)</code>
<code> </code>
<code> </code><code>fdisk</code> <code>-l </code><code>##列出所有分區表</code>
<code> </code><code>fdisk</code> <code>-l <disk> </code><code>##列出指定的分區表</code>
使用示例
檢視所有磁盤分區
<code>[root@localhost ~]</code><code># fdisk -l</code>
<code>[root@localhost ~]</code><code># fdisk -l /dev/[sh]d[a-z]</code>
檢視指定分區
<code>[root@localhost ~]</code><code># fdisk -l /dev/sda</code>
添加分區
==進入管理分區表的指令行
<a href="https://s4.51cto.com/wyfs02/M02/9D/F3/wKiom1mJPpTCR7K6AAAb24ZcA5w164.png-wh_500x0-wm_3-wmp_4-s_1506057092.png" target="_blank"></a>
==顯示已有的分區，mbr中隻能有4個分區，如果要更多時，需要添加擴充分區
<a href="https://s1.51cto.com/wyfs02/M01/9D/F3/wKiom1mJPsrxIaaOAAA6teE2Gw8447.png-wh_500x0-wm_3-wmp_4-s_773585717.png" target="_blank"></a>
==目前分區編号為2可以繼續添加主分區
<a href="https://s4.51cto.com/wyfs02/M02/9D/F3/wKioL1mJPvHCeicSAAAmyBqgM4Q354.png-wh_500x0-wm_3-wmp_4-s_3746757474.png" target="_blank"></a>
==顯示添加的結果，并儲存退出
<a href="https://s3.51cto.com/wyfs02/M02/9D/F3/wKiom1mJPyHydeYVAABZXdpgXyk903.png-wh_500x0-wm_3-wmp_4-s_3112791621.png" target="_blank"></a>
顯示目前核心中識别的分區資訊
<a href="https://s5.51cto.com/wyfs02/M02/9D/F3/wKiom1mJPR6QB1HEAAAcRaR139s135.png" target="_blank"></a>
核心重讀分區表(此處多添加了一個擴充分區和邏輯分區，添加擴充分區見結尾處)
<a href="https://s1.51cto.com/wyfs02/M01/9D/F3/wKioL1mJO1_AChiQAABMYeGprXs992.png" target="_blank"></a>
删除指定的分區
======添加擴充分區=====驗證邏輯分區隻能從5開始
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<code>1、檢視指定裝置</code>
<code>[root@localhost ~]</code><code># fdisk -l /dev/sdb</code>
<code>Disk </code><code>/dev/sdb</code><code>: 21.5 GB, 21474836480 bytes</code>
<code>255 heads, 63 sectors</code><code>/track</code><code>, 2610 cylinders</code>
<code>Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes</code>
<code>Sector size (logical</code><code>/physical</code><code>): 512 bytes / 512 bytes</code>
<code>I</code><code>/O</code> <code>size (minimum</code><code>/optimal</code><code>): 512 bytes / 512 bytes</code>
<code>Disk identifier: 0x00000000</code>
<code>[root@localhost ~]</code><code># </code>
<code>2、分區</code>
<code>[root@localhost ~]</code><code># fdisk /dev/sdb ##改變/dev/sdb分區表</code>
<code>Command (m </code><code>for</code> <code>help): n </code><code>##添加一個新分區</code>
<code>Command action</code>
<code> </code><code>e extended</code>
<code> </code><code>p primary partition (1-4)</code>
<code>e </code><code>##邏輯分區</code>
<code>Partition number (1-4): 1</code>
<code>First cylinder (1-2610, default 1): </code>
<code>Using default value 1</code>
<code>Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-2610, default 2610): </code>
<code>Using default value 2610</code>
<code>Command (m </code><code>for</code> <code>help): p</code>
<code>Disk identifier: 0x52ca09b2</code>
<code> </code><code>Device Boot Start End Blocks Id System</code>
<code>/dev/sdb1</code> <code>1 2610 20964793+ 5 Extended </code><code>##擴充分區可為1</code>
<code>Command (m </code><code>for</code> <code>help): n</code>
<code> </code><code>l logical (5 or over)</code>
<code>l</code>
<code>Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-2610, default 2610): +10G</code>
<code>/dev/sdb1</code> <code>1 2610 20964793+ 5 Extended</code>
<code>/dev/sdb5</code> <code>1 1306 10490382 83 Linux </code><code>##邏輯分區起始區5</code>
<code>Command (m </code><code>for</code> <code>help):</code>
<code></code>
本文轉自 lccnx 51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/sonlich/1954050，如需轉載請自行聯系原作者
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