【正文】 符設(shè)備 (Character Device)，用于數(shù)據(jù)的輸入和輸出。 第五章 設(shè) 備 管 理 2. 通道類型 1) 字節(jié)多路通道 (Byte Multiplexor Channel) 圖 53 字節(jié)多路通道的工作原理 第五章 設(shè) 備 管 理 2) 數(shù)組選擇通道 (Block Selector Channel) 字節(jié)多路通道不適于連接高速設(shè)備，這推動了按數(shù)組方式進行數(shù)據(jù)傳送的數(shù)組選擇通道的形成。 其總線的帶寬為 8位，最高傳輸速率為 2 Mb/s。例如，從終端輸入一個字符的時間約為 100 ms， 而將字符送入終端緩沖區(qū)的時間小于 ms。 ? (2) 內(nèi)存地址寄存器 MAR。例如，當 CPU要完成一組相關(guān)的讀 (或?qū)?)操作及有關(guān)控制時，只需向 I/O通道發(fā)送一條 I/O指令，以給出其所要執(zhí)行的通道程序的首址和要訪問的 I/O設(shè)備，通道接到該指令后，通過執(zhí)行通道程序便可完成 CPU指定的 I/O任務(wù)。 (3) (3) 提高 CPU和 I/O設(shè)備之間的并行性。 (3) 輸出隊列 outq。? Signal(RS(type))。為了實現(xiàn)設(shè)備獨立性而引入了邏輯設(shè)備和物理設(shè)備這兩個概念。 而對各種設(shè)備的寫操作，也都使用 write。 第五章 設(shè) 備 管 理 4. SPOOLing系統(tǒng)的特點 (1) 提高了 I/O的速度。 第五章 設(shè) 備 管 理 2. 設(shè)備處理方式 (1) 為每一類設(shè)備設(shè)置一個進程，專門用于執(zhí)行這類設(shè)備的 I/O操作 . (2) 在整個系統(tǒng)中設(shè)置一個 I/O進程，專門用于執(zhí)行系統(tǒng)中所有各類設(shè)備的 I/O操作。 這種結(jié)構(gòu)的磁盤主要用于大容量磁盤上。對于硬盤，典型的旋轉(zhuǎn)速度大多為 5400 r/min，每轉(zhuǎn)需時 ms，平均旋轉(zhuǎn)延遲時間 Tτ為 ms；對于軟盤，其旋轉(zhuǎn)速度為300 r/min或 600 r/min，這樣，平均 Tτ為 50~100 ms。 N步 SCAN算法是將磁盤請求隊列分成若干個長度為 N的子隊列，磁盤調(diào)度將按 FCFS算法依次處理這些子隊列。 第五章 設(shè) 備 管 理 磁盤高速緩存 (Disk Cache) 1. 磁盤高速緩存的形式 是指利用內(nèi)存中的存儲空間，來暫存從磁盤中讀出的一系列盤塊中的信息。 ? (2) 指針交付。一般是把兩次調(diào)用 SYNC的時間間隔定為 30 s。 (5) (5) RAID 6級和 RAID 7級。 13:05:3513:05:3513:05Thursday, January 28, 20231乍見翻疑夢，相悲各問年。 13:05:3513:05:3513:051/28/2023 1:05:35 PM1成功就是日復一日那一點點小小努力的積累。 1:05:35 下午 1:05 下午 13:05:35一月 21楊柳散和風，青山澹吾慮。 一月 211:05 下午 一月 2113:05January 28, 20231業(yè)余生活要有意義，不要越軌。 13:05:3513:05:3513:05Thursday, January 28, 20231知人者智，自知者明。 28 一月 20231:05:35 下午 13:05:35一月 211楚塞三湘接，荊門九派通。 一月 211:05 下午 一月 2113:05January 28, 20231行動出成果，工作出財富。 第五章 設(shè) 備 管 理 靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。 第五章 設(shè) 備 管 理 提高磁盤 I/O速度的其它方法 1. 提前讀 (ReadAhead) 2. 2. 延遲寫 3. 3. 優(yōu)化物理塊的分布 4. 4. 虛擬盤 第五章 設(shè) 備 管 理 廉價磁盤冗余陣列 1. 并行交叉存取 圖 527 磁盤并行交叉存取方式 第五章 設(shè) 備 管 理 2. RAID的分級 ? (1) RAID 0級。 (2) 可預(yù)見性。此時高速緩存的大小，顯然不再是固定的。 第五章 設(shè) 備 管 理 2) FSCAN算法 ? FSCAN算法實質(zhì)上是 N步 SCAN算法的簡化， 即FSCAN只將磁盤請求隊列分成兩個子隊列。對SSTF算法略加修改后所形成的 SCAN算法， 即可防止老進程出現(xiàn) “饑餓 ”現(xiàn)象。 第五章 設(shè) 備 管 理 3. 磁盤訪問時間 1) 尋道時間 Ts?? 這是指把磁臂 (磁頭 )移動到指定磁道上所經(jīng)歷的時間。 (3) 驅(qū)動程序與 I/O設(shè)備所采用的 I/O控制方式緊密相關(guān)。 ? (2) 檢查用戶 I/O請求的合法性，了解 I/O設(shè)備的狀態(tài)，傳遞有關(guān)參數(shù)，設(shè)置設(shè)備的工作方式。這樣，便可在主機的直接控制下，實現(xiàn)脫機輸入、 輸出功能。 1) 設(shè)備分配時的靈活性 2) 易于實現(xiàn) I/O重定向 ? 第五章 設(shè) 備 管 理 2. 設(shè)備獨立性軟件 1) 執(zhí)行所有設(shè)備的公有操作 ? 這些公有操作包括： ① 對獨立設(shè)備的分配與回收； ② 將邏輯設(shè)備名映射為物理設(shè)備名，進一步可以找到相應(yīng)物理設(shè)備的驅(qū)動程序； ③ 對設(shè)備進行保護，禁止用戶直接訪問設(shè)備； ④ 緩沖管理，即對字符設(shè)備和塊設(shè)備的緩沖區(qū)進行有效的管理， 以提高 I/O的效率； ⑤ 差錯控制。 第五章 設(shè) 備 管 理 2. 設(shè)備分配算法 ? (1) 先來先服務(wù)。? Signal(MS(type))。(2) (2) Nextg指針追趕上 Nexti指針。 (4) (4) 通道程序結(jié)束位 P。 ? (4) 數(shù)據(jù)計數(shù)器 DC。 第五章 設(shè) 備 管 理 直接存儲器訪問 DMA I/O控制方式 1. DMA(Direct Memory Access)控制方式的引入 該方式的特點是： ① 數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝皇菙?shù)據(jù)塊，即在CPU與 I/O設(shè)備之間，每次傳送至少一個數(shù)據(jù)塊； ② 所傳送的數(shù)據(jù)是從設(shè)備直接送入內(nèi)存的，或者相反； ③ 僅在傳送一個或多個數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束時，才需 CPU干預(yù)，整塊數(shù)據(jù)的傳送是在控制器的控制下完成的。在該方式中，CPU之所以要不斷地測試 I/O設(shè)備的狀態(tài)，就是因為在 CPU中無中斷機構(gòu)， 使 I/O設(shè)備無法向 CPU報告它已完成了一個字符的輸入操作。數(shù)組多路通道是將數(shù)組選擇通道傳輸速率高和字節(jié)多路通道能使各子通道 (設(shè)備 )分時并行