evcaaa第五章-設(shè)備管理-免費(fèi)閱讀
【正文】 ?周期性回寫磁盤 ? 例： ms－ dos采用寫穿透方式 設(shè)備管理 提高磁盤 I/O速度的其它方法 ?提前讀 ?延遲寫 ? 訪問(wèn)頻率高的磁盤塊放在替換隊(duì)列的尾部，減少回寫次數(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。 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。 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。 else begin insert (chl, n) return。 end。可重名 /可限制用戶對(duì)某些設(shè)備的使用。 ?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)(…) }。 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。 signal(RS(type))。 putbuf(outq, hout) =getbuf(outq)。 ? （ 2）要訪問(wèn) I/O設(shè)備 后，通道程序就可完成一組塊操作 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。 ? DMA：由 DMA控制器直接控制總線傳遞數(shù)據(jù)塊。 設(shè)備管理 I/O通道 ?三、通道 “ 瓶頸 ” 問(wèn)題： ? 解決：采用復(fù)聯(lián)方式 ? 圖 設(shè)備管理 總線系統(tǒng) ? 微機(jī) I/O系統(tǒng) C P UR A M /R O MI / O 控 制器 1I / O 控 制器 n總 線? 設(shè)備控制器：與設(shè)備是一對(duì)多的關(guān)系，系統(tǒng)是通過(guò)它與設(shè)備通信 ? 系統(tǒng) ――― 設(shè)備控制器 ――― 設(shè)備 ? 如：磁盤設(shè)備，打印設(shè)備 ? 缺點(diǎn)：總線瓶頸， CPU瓶頸。 設(shè)備管理 設(shè)備控制器 ?一、功能：接收 CPU命令，控制 I/O設(shè)備工作，解放 CPU， ? ? ?二、組成（圖 ） ? 各類寄存器：數(shù)據(jù)、命令、狀態(tài) ? 信號(hào)線：數(shù)據(jù)線 (獨(dú)立尋址、內(nèi)存尋址 )、地址線、控制線 ? I/O邏輯：在其控制下完成與 CPU、設(shè)備的通信。第五章 設(shè)備管理 設(shè)備管理 內(nèi)容 ?（ 1） I/O組成； ?（ 2） I/O控制； ? 指 I/O完成的方法。 設(shè)備管理 I/O通道 ?一、引入 ? 通道 一種特殊的執(zhí)行 I/O指令的處理機(jī)，與 CPU共享內(nèi)存，可以有自己的總線。 設(shè)備管理 總線系統(tǒng) ?二、主機(jī) I/O系統(tǒng)（四級(jí)結(jié)構(gòu)） ? 計(jì)算機(jī) ―――I/O 通道 ―――I/O 控制器 ――― 設(shè)備 ? I/O通道相當(dāng)于對(duì)總線的擴(kuò)展，即多總線方式，且通道有一定的智能性，能與 CPU并行，解決其負(fù)擔(dān)。DMA控制器完成從 I/O——內(nèi)存。 如：計(jì)算 ——打印 buffer——打印 ? CPU的中斷頻率 如： buffer越大， “ buffer滿 ” 信號(hào)發(fā)生頻率越低。輸出； putbuf(emq,sout) 設(shè)備管理 三、 Getbuf和 Putbuf過(guò)程 Getbuf(type) Begin wait(RS(type))。 end 設(shè)備管理
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