【正文】 ... CCWn 數(shù)據(jù)區(qū) ... 形成通道程序 ... 地址 ?CAW ... 啟動通道 ... 中斷處理 ... 啟動 中斷 內(nèi)存 CPU 通道 設(shè)備驅(qū)動 設(shè)備 CAW CCW CDW CSW CCW1 CCW2 … CCWi ... CCWn 數(shù)據(jù)區(qū) ... 形成通道程序 ... 地址 ?CAW ... 啟動通道 ... 中斷處理 ... 啟動 中斷 內(nèi)存 CPU 通道 設(shè)備調(diào)度 ? 優(yōu)化服務(wù)順序 ? 考慮因素 ? 公平性 ? 防止餓死 ? 高效性 ? 減少磁盤引臂移動量 磁盤引臂調(diào)度 (disk head scheduling) ? 先到先服務(wù)（ FCFS） ? 請求序列： 130， 42， 180， 15， 108， 68， 97 0 15 42 53 68 97 108 130 180 199 移動量 : (13053)+(13042)+(18042)+(18015)+(10815)+(10868)+(9768)=630 磁盤引臂調(diào)度 (disk head scheduling) ? 最短尋找時間優(yōu)先（ SSTF） ? 請求序列： 130， 42， 180， 15， 108， 68， 97 0 15 42 53 68 97 108 130 180 199 移動量 : (5342)+(18042)+(18015)=314 磁盤引臂調(diào)度 (disk head scheduling) ? SCAN（ LOOK） – 請求序列： 130， 42， 180， 15， 108， 68， 97 SCAN移動量 : (530)+(1800)=233 LOOK移動量 : (5315)+(18015)=203 0 15 42 53 68 97 108 130 180 199 Look Scan 磁盤引臂調(diào)度 (disk head scheduling) ? CSCAN（ CLOOK） – 請求序列： 130， 42， 180， 15， 108， 68， 97 特點(diǎn)：所有磁道地位最長等待時間相同 問題： diskhead stickiness（磁頭粘性） 0 15 42 53 68 97 108 130 180 199 CLook CScan 磁盤引臂調(diào)度 (disk head scheduling) ? Nstep SCAN（ N步掃描） ? 將磁盤請求隊(duì)列分為若干個長度為 N的子隊(duì)列，每個隊(duì)列內(nèi)采用 SCAN算法 ? 例子：磁道由外向內(nèi)編號 099,磁頭當(dāng)前位置 20,向內(nèi)移動 ,N=4 ? 12, 5, 7, 30, 60, 77, 13, 26, 61, 80, 53, 66 ? 20→ 30→ 12→ 7→ 5→ 13→ 26→ 60→ 77→ 80→ 66→ 61 → 53 ? 當(dāng) N很大時，接近 SCAN算法 ? 當(dāng) N=1時，蛻化為 FCFS算法 磁盤引臂調(diào)度 (disk head scheduling) ? FSCAN（ Freezing SCAN，凍結(jié)掃描 ) ? 將磁盤請求分為兩個子隊(duì)列， ? 服務(wù)隊(duì)列 ? 請求隊(duì)列 ? 用 SCAN算法掃描服務(wù)隊(duì)列，并為請求服務(wù)，服務(wù)期間新到達(dá)的請求入請求隊(duì)列 ? 掃描完成后交換兩個隊(duì)列的地位 磁盤 I/O參數(shù) ? 首先分析一下讀 /寫一個磁盤塊需要多少時間。 m=3。 ? 旋轉(zhuǎn)延遲 Tr計(jì)算公式如下： ? Tr=1/(2r) ? 其中， r為磁盤轉(zhuǎn)速。 緩沖技術(shù) ? 設(shè)備 處理數(shù)據(jù)到達(dá)與離開速度不一致所采用的技術(shù) 。 //pointer to first block int c_cl。 //transfer count char *b_addr。 //last buffer for this dev struct buf *d_actf。 struct buf *d_actf。 ?成 本 : 是否有額外的開銷和開銷的大小 . How to anize data across multiple disks? Industry standards scheme Level0(數(shù)據(jù)分條 ) ? 數(shù)據(jù)分條以塊為單位 , 連續(xù)的數(shù)據(jù)條循環(huán)存放在多個磁盤上。 bit0 …… Disk1 bit1 …… Disk2 bit2 …… Disk3 控 制 器 (3,4,5) 寫請求 bit3 …… Disk4 bit4 …… Disk5 bit5 …… Disk6 bit6 …… Disk7 Level2 (位級漢明糾錯碼校驗(yàn)與恢復(fù) ): ?糾錯能力強(qiáng) , 可靠性高 。 ?讀寫需要訪問所有盤 , 多個讀寫不能并行。 ?讀操作可并行 。 02:10:4802:10:4802:10Monday, February 13, 2023 1乍見翻疑夢，相悲各問年。 02:10:4802:10:4802:102/13/2023 2:10:48 AM 1成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。 上午 2時 10分 48秒 上午 2時 10分 02:10: 楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。 2023年 2月 上午 2時 10分 :10February 13, 2023 1業(yè)余生活要有意義，不要越軌。 02:10:4802:10:4802:10Monday, February 13, 2023 1知人者智，自知者明。 2023年 2月 13日星期一 上午 2時 10分 48秒 02:10: 1楚塞三湘接，荊門九派通。 2023年 2月 上午 2時 10分 :10February 13, 2023 1行動出成果，工作出財(cái)富。 ? JCB內(nèi)容： ? 作業(yè)標(biāo)識 ? 用戶標(biāo)識 ? 作業(yè)狀態(tài) ? 調(diào)度參數(shù) ? 作業(yè)位置 ? 資源需求 ? 進(jìn)入時間 ? 處理時間 ? 記賬信息 ... ... job11 job1m ... 輸入井 預(yù)輸入進(jìn)程 輸入機(jī) 預(yù)輸入進(jìn)程 通道 通道 內(nèi)存 ... SPOOLing輸入程序（ 1） vs. SPOOLing輸入進(jìn)程（ n） 輸入機(jī) 有待輸入作業(yè) 有空閑作業(yè)表 等待 等待 取一“空閑”作業(yè)表為JCB 作業(yè)狀態(tài)改為“提交” 申請輸入井空間 作業(yè)內(nèi)容 ?輸入井 填寫 JCB 作業(yè)狀態(tài)改為“后備” 作業(yè)調(diào)度 1等待 “后備”作業(yè) 喚醒 SPOOLing 輸入程序 F T F T F T F T 內(nèi)存中已有 N道作業(yè) 等待 輸入井中有后備作業(yè) 等待 訪問磁盤中的作業(yè)表 根據(jù) JCB中的調(diào)度參數(shù) 按照作業(yè)調(diào)度算法選一后備作業(yè) 作業(yè)狀態(tài)標(biāo)記為 “執(zhí)行 ” 為該作業(yè)建立作業(yè)控制進(jìn)程 F 作業(yè)調(diào)度程序（ 1） T F T F 有終止的作業(yè)控制進(jìn)程 等待 取一終止的作業(yè)控制進(jìn)程 撤銷該作業(yè)控制進(jìn)程并作善后處理 對應(yīng)作業(yè)狀態(tài)改為 “完成 ” 作業(yè)調(diào)度程序 (1)因內(nèi)存有 N道作業(yè)而等待 喚醒 有等待 “完成 ”作業(yè)的假脫機(jī)輸出程序 喚醒一個 T F 作業(yè)調(diào)度程序（ 2） T ... ... 通道 通道 job11 job1n ... 輸出井 緩輸出進(jìn)程 緩輸出進(jìn)程 內(nèi)存 輸出機(jī) 輸出機(jī) SPOOLing輸出程序（ 1） vs. SPOOLing輸出進(jìn)程（ n） 輸出作業(yè)結(jié)果 釋放輸出井空間 狀態(tài)改為“空閑” 有等空閑 JCB的預(yù)輸入進(jìn)程 喚醒一個 輸出井有“完成”作業(yè) 取一“完成”作業(yè) 狀態(tài)改為“退出” 等待 SPOOLing 輸出程序 F T T F 穩(wěn)定存儲器 (stable storage) ? 定義 ? 不丟失信息的存儲器稱為穩(wěn)定存儲器 ? 實(shí)現(xiàn) ? 不存在絕對可靠的存儲介質(zhì) ? 策略：冗余 ? 在兩種失效獨(dú)立的介質(zhì)上構(gòu)建 ? 保存 ? 將信息寫到第一個存儲塊 ? 上述操作成功后，將相同信息寫到第二存儲塊 ? 僅當(dāng)?shù)诙蝹鬏斠渤晒r，整個保存操作完成 穩(wěn)定存儲器 (stable storage) ? 實(shí)現(xiàn) ? 恢復(fù) ? 鑒別兩個數(shù)據(jù)塊內(nèi)容 ? 一對信息完全相同，且無檢測到錯誤，正常 ? 其中一塊檢測到錯誤，用另一塊取代 ? 兩塊均未檢測到錯誤，但內(nèi)容不同，用第二塊內(nèi)容取代第一塊內(nèi)容 系統(tǒng)舉例－ Linux ? 涉及內(nèi)容 ? 設(shè)備驅(qū)動，設(shè)備緩沖，文件管理 ? 主要特點(diǎn) ? 允許系統(tǒng)管理員動態(tài)添加或刪除設(shè)備，其相應(yīng)的驅(qū)動程序通常以 DLL的形式動態(tài)加載，設(shè)備驅(qū)動程序可以采用高級語言編寫，移植性好． ? 除 NTFS外，支持多種可裝卸的文件系統(tǒng)，如 FAT3 OS/HPFS、 CDFS等．支持映像文件 I/O． ? 設(shè)備管理子系統(tǒng)以 I/O請求包 (I/O Request Package， IRP)方式驅(qū)動，每個 I/O請求均以表示為 I/O請求包， I/O管理器負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)所有各組成部分之間的相互