1设备、控制器与驱动程序
闭卷重建设备、控制器与驱动程序的对象、状态、事件、不变量与一个失败反例。
操作系统与系统实验 · 小纸条
选一章打印。双面打印（按长边翻页）后沿虚线剪开，每张卡片正面题目、背面答案。
第 1 页 · 正面（题目）
2轮询、中断与DMA
闭卷重建轮询、中断与DMA的对象、状态、事件、不变量与一个失败反例。
3缓冲、缓存与假脱机
闭卷重建缓冲、缓存与假脱机的对象、状态、事件、不变量与一个失败反例。
4块层队列与磁盘调度
闭卷重建块层队列与磁盘调度的对象、状态、事件、不变量与一个失败反例。
5SSD、闪存转换层与写放大
闭卷重建SSD、闪存转换层与写放大的对象、状态、事件、不变量与一个失败反例。
6实验：磁盘调度距离
闭卷重建实验：磁盘调度距离的对象、状态、事件、不变量与一个失败反例。
7实验：I/O方式CPU预算
闭卷重建实验：I/O方式CPU预算的对象、状态、事件、不变量与一个失败反例。
第 1 页 · 背面（答案）
核心机制：轮询持续读状态，中断让CPU做别事后接收通知，DMA由控制器直接搬运内存块；实验入口：给设备速率和每字节轮询成本计算CPU占用，再比较每块中断与DMA设置成本；边界：DMA不代表CPU完全零工作；缓存一致性、映射和完成处理仍需软件参与。
核心机制：驱动把通用I/O请求翻译成控制器命令，处理中断、错误和设备状态，内核维持隔离；实验入口：沿一次块读取画应用、VFS、块层、驱动、控制器和介质六层，并标注每层队列；边界：驱动运行在高权限环境，设备输入不可盲信；设备文件也不等于普通磁盘文件。
核心机制：FCFS保公平，SSTF减少局部寻道但可能饥饿，SCAN/C-SCAN提供方向性服务边界；实验入口：从磁头53对请求98,183,37,122,14,124,65,67计算四种算法移动距离；边界：机械磁盘寻道模型不应直接套到SSD；还要声明扫描方向和磁道边界。
核心机制：缓冲吸收速率差，缓存复用已有数据，spooling把独占设备请求排成可管理作业；实验入口：比较键盘环形缓冲、磁盘页缓存和打印队列，逐项写生产者、消费者与满空策略；边界：三者目的可重叠但不是同义词；缓冲容量只延迟拥塞，不能无限吸收过载。
核心机制：模拟器逐请求累计绝对磁道差，SCAN还要处理方向反转和边界规则；实验入口：输入磁头位置与请求序列，输出FCFS和SSTF总移动距离；边界：SSTF距离相同时需规定选小磁道或原队列先后，否则测试不可复现。
核心机制：NAND按页写按块擦，FTL映射逻辑页到物理页，垃圾回收与磨损均衡带来写放大；实验入口：给主机写入量与NAND实际写入量计算WAF，分析预留空间和随机小写影响；边界：TRIM是提示不是立即擦除保证；掉电保护与持久化语义依设备实现。
核心机制：把数据率、块大小、每次处理成本统一成秒与周期，分别计算轮询、中断和DMA占用；实验入口：输入每秒字节、每块字节、CPU频率与各方式周期成本，输出占用百分比；边界：吞吐预算不等于端到端延迟；中断合并降低频率也会增加单请求等待。