evcaaa第五章-設(shè)備管理-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 操作 操作 P Record 計(jì)數(shù) 內(nèi)存地址 Write 0 0 80 813 Write 0 0 140 1034 Write 0 1 60 5830 Write 0 1 300 2022 Write 0 0 250 1850 Write 1 1 250 720 設(shè)備管理 緩沖管理 ?目的：組織管理、分配、釋放 buffer ? 引入 ? CPU和 I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾。（圖 5－ 13） 設(shè)備管理 緩沖管理 ? 循環(huán)多緩沖 類型： R:空緩沖； G：滿緩沖； C：當(dāng)前緩沖 RRGGGGN e x t g123456N e x t iRRCGGGN e x t g123456N e x t ic u r r e n t設(shè)備管理 循環(huán)多緩沖的使用 ?nextg：指示下一個(gè)應(yīng)取數(shù)據(jù)的 buf ?nexti：指示下一個(gè)空 buf. ?Getbuf： ? 取 nextg對(duì)應(yīng)緩沖區(qū)提供使用，將 Nextg置為空，Nextg=（ Nextg+1） Mod N ? 將 Nexti對(duì)應(yīng)緩沖區(qū)提供使用，將 Nexti置為滿，Nexti=（ Nexti+1） Mod N ?Releasebuf: ? 若 C滿，則改為 G； ? 若 C空，則改為 R； 設(shè)備管理 循環(huán)多緩沖的同步問(wèn)題 ?Nexti 追上 Nextg： 表示輸入速度 輸出速度，全部 buf滿，這時(shí)輸入進(jìn)程 阻塞 ?Nextg追上 Nexti： 輸入速度 輸出速度，全部 buf空，這時(shí)輸出進(jìn)程 阻塞 。 putbuf(outq, hout) =getbuf(outq)。 signal(MS(type))。 signal(RS(type))。 設(shè)備管理 設(shè)備分配應(yīng)考慮的若干因素 ?三、安全性： ? 安全分配 (同步 )：每進(jìn)程獲得一 I/O后，即 block，直到其 I/O完成。 設(shè)備管理 設(shè)備獨(dú)立性 ?一、概念： ? 即設(shè)備無(wú)關(guān)性，指應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。如： – 某邏輯名可對(duì)應(yīng)這一類設(shè)備，提高均衡性與容錯(cuò)性。 ?二、設(shè)備獨(dú)立性軟件 ? 執(zhí)行所有設(shè)備的公有操作 ? 分配回收 ? 名字映射 ? 保護(hù) ? 緩沖 ? 差錯(cuò)控制 ? 向用戶層軟件提供統(tǒng)一接口 ? read、 write Struct general_op{ int (*read)(…) int (*write)(…) }。 dev_opread(…)?？芍孛?/可限制用戶對(duì)某些設(shè)備的使用。 end。 end。 return。 else begin insert (chl, n) return。 ? buf和輸出 buf（內(nèi)存中） ? 輸入設(shè)備 ——輸入 buf——輸入 ——用戶區(qū)（ 1） ? 用戶區(qū) ——輸出 ——輸出 buf——設(shè)備（ 2） ? Spi和輸出 SPo進(jìn)程。 設(shè)備管理 3例 ?(1)輸入 ? n請(qǐng)求 ―― SPi 為 n在輸入＃中分配空間 ——設(shè)備數(shù)據(jù)由輸入 buf送輸入 ——生成 輸入請(qǐng)求表 掛輸入請(qǐng)求隊(duì)列。 ? ? 分配設(shè)備的實(shí)質(zhì)時(shí)分配輸入 /出 ? 設(shè)備管理 ?設(shè)備處理程序即是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。 設(shè)備管理 例子 ?尋道時(shí)間 : 20ms ?磁盤通道傳輸速率 : 1MB/s ?轉(zhuǎn)速 r=3600rpm ?每扇區(qū) 512字節(jié) ?每磁道 32 扇區(qū) ?目標(biāo)：讀 128k 數(shù)據(jù) 設(shè)備管理 時(shí)間比較 ?60*16k=960k1MB/s ?順序組織 (20＋ ＋ )＋ (＋ ) 7＝ 220(ms) ?隨機(jī)組織 (20＋ ＋ ) 256＝ 7373(ms) 設(shè)備管理 磁盤調(diào)度 ?目標(biāo)：減少尋道時(shí)間 ?一、 FCFS（ Fisrt Come First Second） ? 特點(diǎn)：簡(jiǎn)單，尋道時(shí)間長(zhǎng)，相當(dāng)于隨機(jī)訪問(wèn)模式。 ? 訪問(wèn)時(shí)間： 2T?T+Smax ?五、 N—Step—SCAN和 FSCAN算法。 ?周期性回寫(xiě)磁盤 ? 例： ms－ dos采用寫(xiě)穿透方式 設(shè)備管理 提高磁盤 I/O速度的其它方法 ?提前讀 ?延遲寫(xiě) ? 訪問(wèn)頻率高的磁盤塊放在替換隊(duì)列的尾部，減少回寫(xiě)次數(shù) ?優(yōu)化物理塊的分布 ? 目的是減小磁頭移動(dòng)距離 ? 簇分配方式：一個(gè)簇為多個(gè)連續(xù)的塊 ?虛擬盤（ RAM盤） ? 和磁盤高速緩存區(qū)別：虛擬盤由用戶控制；磁盤高速緩存由系統(tǒng)控制。
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