操作系統(tǒng)原理課件-第八章-i-o管理-免費閱讀
【正文】 （ 6） CLOOK 。 解： 1）所需的總時間 =20ms*5+6ms=106ms。 ③ 目錄和索引塊的位置對 I/O請求隊列有重要影響。對應(yīng)于 SCAN算法和CSCAN算法的這種算法分別稱 LOOK算法和CLOOK算法。到達(dá) 0道后，磁頭移動方向反過來，移向盤的另一端，服務(wù)序列分別是 6 6 912 12 磁頭移動總是移到距當(dāng)前道最近的磁道上。 ? 例：要訪問的磁道分別是： 98， 183， 37， 122， 14， 124， 65， 67 ? 最早來的請求是訪問 98道，最后一個是訪問 67道。當(dāng)操作系統(tǒng)提出尋道請求時，再由磁盤控制器把請求的參數(shù)重新映射成實際的磁道地址。 硬盤有多個盤片，這些盤片中同一位置上的磁道不僅存儲密度相同，而且其幾何形狀就像一個存儲介質(zhì)組成的圓柱一樣。 由于系統(tǒng)初啟時 ， 相應(yīng)的I/O請求隊列為空 ， 則進(jìn)程處于等待狀態(tài) 。 I/O控制 I/O控制方式 ? 通道的類型： ? 字節(jié)多路通道 (低速 )； ? 選擇通道 (高速 )； ? 數(shù)組多路通道 (中速 )。 ? 當(dāng)輸入完成后 ， 輸入設(shè)備向 CPU發(fā)出完成中斷請求信號； I/O控制 I/O控制方式 ? 設(shè)備中斷處理程序工作： ? 處理機(jī)響應(yīng)中斷 ， 處理該中斷 ， 并喚醒等待輸入完成的進(jìn)程； ? 在以后的某個時期 ， 該程序被調(diào)度到后 ， 繼續(xù)運行 。 即假脫機(jī)操作 （ SPOOL） 。 ? 這種分配方式的優(yōu)點是系統(tǒng)絕不會出現(xiàn)死鎖 ， 缺點是設(shè)備利用率太低 。 ? 引入原因 ? 1）改善 CPU、 I/O之間的速度不匹配 ? 2）減少中斷次數(shù)，放寬 CPU對中斷的響應(yīng)時間 ? 3）增強(qiáng) CPU、 CHANNEL（通道）、 I/O的并行操作能力 ? 常用的緩沖技術(shù)有三種：雙緩沖、環(huán)形緩沖、緩沖池 緩沖技術(shù) 概述 緩沖技術(shù) 雙緩沖 ? 系統(tǒng)設(shè)置兩個緩沖區(qū) ， BUF1和 BUF2， 各進(jìn)程使用這兩個緩沖區(qū) 。 即在用戶程序中只要指出要輸入或輸出信息 ， 至于信息I/O使用的設(shè)備不需用戶指明 。 ? ? 在多用戶的環(huán)境下 ，負(fù)責(zé)設(shè)備的分配和回收 。多數(shù)低速的 I/O設(shè)備都屬于這種類型，如打印機(jī)就是典型的獨享設(shè)備； ? 共享設(shè)備 —— 是指在一段時間內(nèi)允許允許幾個用戶同時使用的設(shè)備，磁盤、光盤等； ? 虛擬設(shè)備 —— 通過 SPOOLING（虛擬脫機(jī)）技術(shù)把獨享設(shè)備變換成幾臺邏輯設(shè)備，可供多個用戶進(jìn)程同時使用，這種經(jīng)過虛擬技術(shù)處理后的設(shè)備稱為虛擬設(shè)備。 ? 主要表現(xiàn)在以下幾個方面： ? ? 不同的外部設(shè)備的傳輸速度的差別相當(dāng)大 ， 如鍵盤的傳輸速度不過幾十 ， 上百個字符 ， 而磁盤的傳輸速度則是 60萬字節(jié) /每秒 。 ? 在現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)中有些設(shè)備既可以做存儲設(shè)備 ，也可以做 I/O設(shè)備 ， 例如 ， 軟盤 、 硬盤等 。如磁盤、磁帶等。 I/O管理的概念 I/O管理功能 ? ? 設(shè)備控制塊是存放設(shè)備管理和控制信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。 即在用戶程序中只指明 I/O使用的設(shè)備類型即可 。 ? 要解決這兩個方面的問題就要引入緩沖的概念 。 緩沖技術(shù) 緩沖池 ? 系統(tǒng)設(shè)置多個緩沖區(qū) ， 形成一個緩沖池 。 ? 獨享分配、共享分配、虛擬分配 設(shè)備分配 虛擬設(shè)備技術(shù) ? 虛擬技術(shù)：在一類物理設(shè)備上模擬另一類物理設(shè)備的技術(shù) ， 也是將獨占設(shè)備轉(zhuǎn)化為共享設(shè)備的技術(shù) 。 I/O控制 I/O控制方式 ? 二 、 I/O中斷方式 ? 為了提高 CPU和設(shè)備的利用率 ， 就應(yīng)使 CPU與設(shè)備并行工作 ， 采用 I/O中斷方式 。 每個通道可以連接多臺外部設(shè)備 ， 并控制它們的 I/O操作 。它包括三個方面的功能： ? I/O命令 ? ? I/O控制 I/O控制功能 ? 不論是哪種設(shè)備驅(qū)動程序 ， 它的功能是相同的 ， ? 接受用戶的 I/O請求命令 ， 并把用戶的請求轉(zhuǎn)換成 I/O請求塊 ， 掛到相應(yīng)設(shè)備的 I/O請求隊列 。 磁盤調(diào)度和管理 磁盤硬件結(jié)構(gòu) 硬盤結(jié)構(gòu)示意圖 （ 1） Header（磁頭） ? 在同一個硬盤中存在好幾張硬盤盤片，每片硬盤盤片與雙面軟盤一樣，每面有一個讀 /寫頭。通常為 512B~2048B之間。 ? （ 3）傳輸時間： 信息在盤和內(nèi)存之間傳送所花費的時間。 另外，磁頭頻繁大幅度移動，容易產(chǎn)生機(jī)械振動和誤差，會影響磁盤的使用壽命。到達(dá)另一端后， 磁頭移動方向倒過來 ，繼續(xù)下面的服務(wù)。
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