evcaaa第五章-設(shè)備管理(完整版)
【正文】 ?DMA方式：對需多離散塊的讀取仍需要多次中斷。 ?I/O中斷產(chǎn)生 ——CPU轉(zhuǎn)相應(yīng)中斷處理程序。 ? 但通道未共享，利用率低。 設(shè)備管理 二、設(shè)備與控制器之間的接口： (圖 ) ?CPU――― 控制器 ――― 設(shè)備 ?三種信號： ? （ 1）數(shù)據(jù)信號： ——雙向，有緩存 ? （ 2）控制信號：控制器發(fā)給設(shè)備；要求其完成相關(guān)操作 ? （ 3）狀態(tài)信號：設(shè)備發(fā)給控制器，后者 “ 顯示 ” ； 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. ? 。 ? 指具體 I/O命令的完成過程。 ? CPU只需發(fā)送 I/O命令給通道，通道通過調(diào)用內(nèi)存中的相應(yīng)通道程序完成任務(wù)。 ? 趨勢：提高并行度。圖 ? CR（命令 /狀態(tài)） 。 ? 系統(tǒng)處理一塊數(shù)據(jù)的時(shí)間約為： MAX(C,T) ? 收發(fā)可雙向同時(shí)傳送。 B(number):=takebuf(type)。 ?二、分配算法： ? （ 1） FIFO； ? （ 2）優(yōu)先權(quán)。提高了物理設(shè)備的共享性，以及使用的靈活性。 Gen_read(fd,…) { dev_op=map(fd)。將 n插入設(shè)備等待隊(duì)列 DL上 return end。 else begin insert (col, n)。 優(yōu)化： 1）增加設(shè)備的獨(dú)立性 2）考慮多通路情況 設(shè)備管理 SPOOLING技術(shù) ?1概念 ? 假脫機(jī)技術(shù)，在聯(lián)機(jī)情況下同時(shí)出現(xiàn)外圍操作 ? 作用：通過緩沖方式，將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備 設(shè)備管理 spooling組成： ?＃和輸出＃： ? 在磁盤上開辟的 2個(gè)大存儲空間，模擬輸入和輸出設(shè)備。 ? ——查打印請求表中的任務(wù) —— 取輸出＃中對于數(shù)據(jù) ——輸出 buf ——打印 設(shè)備管理 4特點(diǎn) ? I/O速度： ? 對低速設(shè)備操作 ——變?yōu)閷斎?/出 操作。 ? ： ? 在移動方向固定的情況下采用了 SSTF，以避免饑餓現(xiàn)象 FCFS調(diào)度算法 SSTF調(diào)度算法 100道開始 被訪問的下一個(gè)磁道 移動距離 55 45 58 3 39 19 18 21 90 72 160 70 150 10 38 112 184 146 平均尋道長度： 100道開始 被訪問的下一個(gè)磁道 移動距離 90 10 58 32 55 3 39 16 38 1 18 20 150 132 160 10 184 24 平均尋道長度： 設(shè)備管理 磁盤調(diào)度 ?四、循環(huán)掃描 CSCAN（圖 95） ? 一個(gè)方向讀完，不是象 SCAN那樣回頭，而是循環(huán)。 ? 測試：設(shè)有 100各磁道，訪問序列如下： 23， 5， 98， 14， 66， 25， 78， 34， 66， 74， 56，87， 12， 39， 71， 49， 58 當(dāng)前磁頭在 50道，上次訪問的磁道是 18道。 ? 1. N—Step—SCAN ? 粘臂：由于連續(xù)對某磁道訪問引起的壟斷訪問，將磁盤請求隊(duì)列分為長為 N的子隊(duì)列 m個(gè)，如下圖處理。 ?設(shè)備驅(qū)動程序的功能和特點(diǎn) ?設(shè)備驅(qū)動程序的處理過程 設(shè)備管理 設(shè)備驅(qū)動程序的功能和特點(diǎn) ?功能： ? 接收進(jìn)程的 I/O命令 ? 檢查命令合法性 ? 檢查設(shè)備狀態(tài) ? 設(shè)置設(shè)備工作方式 ? 驅(qū)動 I/O操作 ? 響應(yīng)設(shè)備中斷 ? 構(gòu)成通道程序 設(shè)備管理 設(shè)備驅(qū)動程序的功能和特點(diǎn) ?特點(diǎn)： ? 和硬件緊密相關(guān)、各個(gè)設(shè)備有自己的設(shè)備驅(qū)動 設(shè)備管理 ?包括 ? 啟動過程 ? 中斷處理過程 ?啟動過程 ? 將抽象要求轉(zhuǎn)化為具體要求 ? 檢查 I/O請求合法性 ? 讀出和檢查設(shè)備狀態(tài) ? 傳送必要的參數(shù) ? 設(shè)置工作方式 ? 啟動 I/O設(shè)備 設(shè)備管理 ?流程 ? 設(shè)備啟動－ I/O完成－ 發(fā)送中斷－ CPU調(diào)用中斷處理過程 ?中斷處理過程 ? 喚醒被阻塞的 驅(qū)動 程序進(jìn)程 ? 保護(hù)被中斷進(jìn)程環(huán)境 ? 轉(zhuǎn)入相應(yīng)的設(shè)備處理程序 ? 中斷處理 (特性 ) ? 恢復(fù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場 設(shè)備管理 ? 磁盤性能簡述 ? 一、數(shù)據(jù)組織和格式（圖 5－ 22） ? 磁道 ——扇區(qū) ——字節(jié) ? 二、類型 ? ： – 每個(gè)磁道上有一個(gè)磁頭，快 ? ： – 每個(gè)盤面僅有一個(gè)磁頭，慢 設(shè)備管理 磁盤性能簡述 ?三、磁盤訪問時(shí)間：
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