【正文】 共享設(shè)備分配（ 1）申請(qǐng)?jiān)O(shè)備。（ 2） 讀寫(xiě)磁頭 —— 移動(dòng)臂，一個(gè)盤(pán)面一個(gè)； 磁頭號(hào)：編號(hào)由上至下： 0， 1，2…… （ 3） 磁道 ：每個(gè)盤(pán)面有許多，編號(hào)由外向里從 0開(kāi)始，柱面號(hào) —— 磁道號(hào)。 （圖）92圖 68 訪問(wèn)磁盤(pán)的操作時(shí)間93 磁盤(pán)的操作時(shí)間 文件在磁盤(pán)上的存放（ 1）方式：按柱面存放 （ 2）磁盤(pán)塊編號(hào)： i柱面， j磁頭， k扇區(qū)， b塊號(hào) b＝ k＋ s （ j＋ it ） ↓ ↓ （ 每盤(pán)面扇區(qū)數(shù)）（每個(gè)柱面磁道數(shù)） 94 磁盤(pán)的操作時(shí)間（ 3）塊號(hào)與位置關(guān)系 (第 P塊的位置) 每個(gè)柱面： st 個(gè)磁盤(pán)塊； 設(shè)： D=st ， M=[P／ D]， N=P mod D 則：柱面號(hào) =M 磁頭號(hào) =[N／ s] 扇區(qū)號(hào) =N mod s95 磁盤(pán)的驅(qū)動(dòng)調(diào)度l問(wèn)題 ： 多道系統(tǒng)，每一時(shí)刻只允許一個(gè)訪問(wèn)者啟動(dòng)磁盤(pán)，執(zhí)行 I/O操作，其余需等待，以保證信息安全。 103（ 2）最短尋找時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法l定義 ： 從等待訪問(wèn)者中挑選尋找時(shí)間最短的那個(gè)請(qǐng)求先執(zhí)行。 111（ 4）單向掃描調(diào)度算法l 例：移動(dòng) 183個(gè)柱面。讀出一個(gè)記錄，需處理 5ms， 磁盤(pán)轉(zhuǎn)速 20ms／ 周，故，讀一個(gè)記錄 。124（ 2）雙緩沖技術(shù)雙緩沖技術(shù) —— 加快 I/O速度。環(huán)形緩沖區(qū)用于輸入 (輸出 )時(shí)，還要有兩個(gè)指針 IN和OUT。133一、為什么要提供虛擬設(shè)備 （ 2）當(dāng)系統(tǒng)只配有一臺(tái)輸入機(jī)和一臺(tái)打印機(jī)時(shí)，不能接受兩個(gè)以上要求使用輸入機(jī)和打印機(jī)的作業(yè)同時(shí)執(zhí)行，不利于多道并行工作。141（三）實(shí)現(xiàn)技術(shù) 1．輸入井和輸出井（ 1） 井 ： 磁盤(pán)上劃出的專用存儲(chǔ)空間?！　　　　　　　　　　　　　　。▓D）148圖 617 SPOOL系統(tǒng)結(jié)構(gòu)149數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（ 1）作業(yè)表 ——SPOOL 系統(tǒng)設(shè)置一張 （表 651）150數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)l 輸入井中的作業(yè)的四種狀態(tài)： 輸入狀態(tài) ：預(yù)輸入程序啟動(dòng)了輸入機(jī)正在將該作業(yè)的信息傳送到 “ 輸入井 ”。（ 讀出信息不保留，歸還 “ 輸入井” 空間。158。153功能實(shí)現(xiàn)（ 1）接納新作業(yè) 用戶提交一批作業(yè)， 由操作員鍵入 “ 預(yù)輸入命令 ”，啟動(dòng)預(yù)輸入程序。1462．斯普林 (SPOOL)系統(tǒng)② 井管理程序 c． 分類 ： 井管理讀程序：從輸入井讀出信息供用戶使用；　　 井管理寫(xiě)程序：把產(chǎn)生的結(jié)果保存到輸出井中．1472．斯普林 (SPOOL)系統(tǒng)　 　 ③ 　緩輸出程序　　　 任務(wù) ：查看 “ 輸出井 ” 中是否有待輸出的結(jié)果信息。139 1． 一批作業(yè)的全部信息 磁盤(pán)； 2． 磁盤(pán)上若干作業(yè) 主存，并行執(zhí)行； 3．作業(yè)產(chǎn)生的結(jié)果 暫存 磁盤(pán)； 4．作業(yè)全部結(jié)束，打印結(jié)果。在設(shè)備空閑時(shí)不允許其他作業(yè)去使用。 如圖 所示。對(duì)于輸入：設(shè)備先將數(shù)據(jù)送入緩沖區(qū)， OS再將數(shù)據(jù)傳給進(jìn)程。另一個(gè)待下一次旋轉(zhuǎn)到再訪問(wèn)116信息的優(yōu)化分布（ 1） 問(wèn)題： 記錄在磁道上的排列方式也會(huì)影響 I／ O操作時(shí)間。 例： 53→37 ， 14， 65， 67， 98， 122， 124， 183 圖 635(a)外移方向，共移動(dòng) 208個(gè)柱面108（ 3）電梯調(diào)度算法l 方式： ② 移動(dòng)臂是向里移動(dòng)的 —— 先由外向里，再向外 例：圖 635(b)里移方向 ，共 移動(dòng) 299個(gè)柱面109（ 3）電梯調(diào)度算法l 優(yōu)點(diǎn)： 簡(jiǎn)單、實(shí)用、高效l 問(wèn)題： 需記錄 —— 讀寫(xiě)磁頭當(dāng)前的位置； 移動(dòng)臂的移動(dòng)方向。 1. 先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法 2. 最短尋找時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法 3. 電梯調(diào)度算法 4. 單向掃描調(diào)度算法 100（ 1）先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法l定義 ： 只考慮訪問(wèn)者 提出 訪問(wèn)請(qǐng)求的 先后 次序。（ 2） 延遲時(shí)間 —— 指定扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下所需的時(shí)間。87? 磁盤(pán)的結(jié)構(gòu)（ 1） 盤(pán)片 ：正、反兩個(gè)面； 盤(pán)組 ：若干盤(pán)片組成。作業(yè)使用 ： 系統(tǒng)查 “ 該類設(shè)備表 ” 始址、絕對(duì)號(hào)、啟動(dòng)。73設(shè)備的指定方式l原因： （ 1）一個(gè)作業(yè)執(zhí)行會(huì)隨時(shí)請(qǐng)求啟動(dòng)輸入機(jī)； （ 2）一個(gè)作業(yè)執(zhí)行不斷產(chǎn)生結(jié)果要求記錄于磁帶、或打印輸出。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu) 通用 /專用 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序63設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)拥膬?nèi)部策略（ 1）確定是否接受設(shè)備請(qǐng)求；（ 2）確定發(fā)送什么內(nèi)部操作命令；（ 3）發(fā)內(nèi)部操作命令；（ 4）發(fā)后處理： 可能凍結(jié)；操作立即完成；錯(cuò)誤處理 ；（ 5）對(duì)于中斷時(shí)被調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序的發(fā)后處理。處理：視情況。（ 2）統(tǒng)一命名 用一個(gè)序列字符串或一個(gè)整數(shù)來(lái)表征一個(gè) I/O設(shè)備的名字。47?通道狀態(tài)字（ CSW）（ 1）作用：記錄通道和設(shè)備執(zhí)行操作的情況。 通道方式通道方式41通道工作原理l 當(dāng) 有 I/O請(qǐng)求時(shí)： CPU先 執(zhí)行 “ 啟動(dòng) I／ O指令 ” ； 啟動(dòng)指定通道上的指定設(shè)備 ； 成功：通道按規(guī)定通過(guò)設(shè)備控制器控制外設(shè)操作 。l 通道控制 ——– 數(shù)據(jù)傳送方向；– 存放數(shù)據(jù)的內(nèi)存起始地址；– 傳送的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度。（ 4）中斷處理程序喚醒 A， 返回 B的斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行。（ 2）問(wèn)題：– 如果設(shè)備較多時(shí)，中斷次數(shù)急劇增加，造成 CPU無(wú)法響應(yīng)中斷和出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。23 中斷方式 I/O設(shè)備中斷（ 1）目的：解決 CPU與 I/O設(shè)備速度匹配問(wèn)題。 19 I/O設(shè)備的組成電子部件：（ 2） I/O設(shè)備控制接口 按照計(jì)算機(jī)主機(jī)與設(shè)備的約定格式和過(guò)程接受或發(fā)送數(shù)據(jù)和信號(hào)。15按設(shè)備使用可共享性分類（ 1）獨(dú)占設(shè)備l特點(diǎn)：只能讓一個(gè)作業(yè)獨(dú)占使用。7 I/O設(shè)備分類按設(shè)備的使用特性分類；按設(shè)備的信息組織方式分類；按設(shè)備使用的共享性分類；8按設(shè)備的使用特性分類l輸入設(shè)備；l輸出設(shè)備；l交互式設(shè)備；l存儲(chǔ)設(shè)備；9按設(shè)備的使用特性分類（ 1）輸入設(shè)備l 定義：計(jì)算機(jī)用以 “ 感受 ” /“ 接觸 ” 外部信息的設(shè)備。3第 6章 設(shè)備管理 概述 I/O控制方式 I/O軟件 I/O設(shè)備分配 磁盤(pán)調(diào)度 I/O設(shè)備有關(guān)技術(shù)4 概述 設(shè)備管理的重要性 I/O設(shè)備的分類 I/O設(shè)備的組成5系統(tǒng)總線 設(shè)備管理的重要性CPU 存儲(chǔ)器 設(shè)備驅(qū)動(dòng)器I/O設(shè)備設(shè)備電纜圖 61 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與 I/O設(shè)備系統(tǒng)的五官、四肢6 設(shè)備管理的重要性lI/O設(shè)備是人機(jī)對(duì)話