【正文】 而在 MSDOS中所采用的方法是：只要高速緩存中的某盤塊數(shù)據(jù)被修改 ， 便立即將它寫回磁盤 ， 并將這種高速緩存稱為 “ 寫穿透 、 高速緩存 ” (writethrough cache)。 高速緩存在內(nèi)存中可分成兩種形式 。 Tt的大小與每次所讀 /寫的字節(jié)數(shù) b和旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)： rNbTt ?其中 ， r為磁盤每秒鐘的轉(zhuǎn)數(shù)； N為一條磁道上的字節(jié)數(shù) ， 當(dāng)一次讀 /寫的字節(jié)數(shù)相當(dāng)于半條磁道上的字節(jié)數(shù)時 ， Tt與Tτ相同 ， 因此 ， 可將訪問時間 Ta表示為： rNbrTT sa ??? 21第五章 設(shè) 備 管 理 磁盤調(diào)度 1. 先來先服務(wù) FCFS(FirstCome, First Served) 圖 523 FCFS調(diào)度算法 第五章 設(shè) 備 管 理 2. 最短尋道時間優(yōu)先 SSTF(Shortest Seek Time First) 圖 524 SSTF調(diào)度算法 第五章 設(shè) 備 管 理 3. 掃描 (SCAN)算法 1) 進(jìn)程“饑餓”現(xiàn)象 SSTF算法雖然能獲得較好的尋道性能 ， 但卻可能導(dǎo)致某個進(jìn)程發(fā)生 “ 饑餓 ” (Starvation)現(xiàn)象 。 第五章 設(shè) 備 管 理 3. 設(shè)備驅(qū)動程序的特點(diǎn) (1) 驅(qū)動程序主要是指在請求 I/O的進(jìn)程與設(shè)備控制器之間的一個通信和轉(zhuǎn)換程序。 該技術(shù)是利用專門的外圍控制機(jī) ， 將低速 I/O設(shè)備上的數(shù)據(jù)傳送到高速磁盤上；或者相反 。 (2) (2) 共享設(shè)備。 (2) (2) Releasebuf過程。 (3) 數(shù)據(jù)寄存器 DR。 2) EISA(Extended ISA) 到 80年代末期 ， ISA總線已難于滿足帶寬和傳輸速率的要求 ， 于是人們又開發(fā)出擴(kuò)展 ISA(EISA)總線 ， 其帶寬為 32位 ，總線的傳輸速率高達(dá) 32 Mb/s， 同樣可以連接 12臺外部設(shè)備 。 第五章 設(shè) 備 管 理 3) 這種分類方式可將 I/O (1) 獨(dú)占設(shè)備。第五章 設(shè) 備 管 理 第五章 設(shè)備管理 I/O系統(tǒng) I/O控制方式 緩沖管理 設(shè)備分配 設(shè)備處理 磁盤存儲器管理 第五章 設(shè) 備 管 理 I/O 系 統(tǒng) I/O設(shè)備 1. I/O設(shè)備的類型 1) 按傳輸速度的高低 ， 可將 I/O設(shè)備分為三類 。 (2) (2) 共享設(shè)備。 第五章 設(shè) 備 管 理 2. 局部總線 (Local Bus) 1) VESA(Video Electronic Standard Association)總線 2) 2) PCI(Peripheral Component Interface) 第五章 設(shè) 備 管 理 I/O控制方式 程序 I/O方式 在程序 I/O方式中 ， 由于 CPU的高速性和 I/O設(shè)備的低速性 ， 致使 CPU的絕大部分時間都處于等待 I/O設(shè)備完成數(shù)據(jù)I/O的循環(huán)測試中 ， 造成對 CPU的極大浪費(fèi) 。 用于暫存從設(shè)備到內(nèi)存 ， 或從內(nèi)存到設(shè)備的數(shù)據(jù) 。 第五章 設(shè) 備 管 理 3. 進(jìn)程同步 (1) Nexti指針追趕上 Nextg指針。 (3) 虛擬設(shè)備。 事實(shí)上 ， 當(dāng)系統(tǒng)中引入了多道程序技術(shù)后 ， 完全可以利用其中的一道程序 ， 來模擬脫機(jī)輸入時的外圍控制機(jī)功能 ， 把低速 I/O設(shè)備上的數(shù)據(jù)傳送到高速磁盤上；再用另一道程序來模擬脫機(jī)輸出時外圍控制機(jī)的功能 ， 把數(shù)據(jù)從磁盤傳送到低速輸出設(shè)備上 。 (2) 驅(qū)動程序與設(shè)備控制器和 I/O設(shè)備的硬件特性緊密相關(guān) ， 因而對不同類型的設(shè)備應(yīng)配置不同的驅(qū)動程序 。 因?yàn)橹灰粩嘤行逻M(jìn)程的請求到達(dá) ， 且其所要訪問的磁道與磁頭當(dāng)前所在磁道的距離較近 ， 這種新進(jìn)程的 I/O請求必須優(yōu)先滿足 。 第一種是在內(nèi)存中開辟一個單獨(dú)的存儲空間來作為磁盤高速緩存 ， 其大小是固定的 ， 不會受應(yīng)用程序多少的影響；第二種是把所有未利用的內(nèi)存空間變?yōu)橐粋€緩沖池 ， 供請求分頁系統(tǒng)和磁盤 I/O時 (作為磁盤高速緩存 )共享 。 MSDOS所采用的寫回方式 ， 幾乎不會造成數(shù)據(jù)的丟失 ， 但須頻繁地啟動磁盤 。 這樣 ， 因系統(tǒng)故障所造成的工作損失不會超過 30 s的勞動量 。 因此 ， 這里的高速緩存是一組在邏輯上屬于磁盤 ， 而物理上是駐留在內(nèi)存中的盤塊 。 第五章 設(shè) 備 管 理 3) 傳輸時間 Tt 這是指把數(shù)據(jù)從磁盤讀出或向磁盤寫入數(shù)據(jù)所經(jīng)歷的時間 。 (3) 不設(shè)置專門的設(shè)備處理進(jìn)程 ， 而只為各類設(shè)備設(shè)置相應(yīng)的設(shè)備處理程序 (模塊 )， 供用戶進(jìn)程或系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)用 。 第五章 設(shè) 備 管 理 3. 邏輯設(shè)備名到物理設(shè)備名映射的實(shí)現(xiàn) 1) 邏輯設(shè)備表 2) 2) LUT的設(shè)置問題 圖 518 邏輯設(shè)備表 邏輯設(shè)備名 物理設(shè)備名驅(qū)動程序入口地址/ d e v / t t y/ d e v / p r i n t e r3510242046? ? ?邏輯設(shè)備名/ d e v / t t y/ d e v / p r i n t e r?系統(tǒng)設(shè)備表指針35( a ) ( b )第五章 設(shè) 備 管 理 獨(dú)占設(shè)備的分配程序 1. 基本的設(shè)備分配程序 1) 分配設(shè)備 2) 2) 分配控制器 3) 3) 分配通道 第五章 設(shè) 備 管 理 2. 設(shè)備分配程序的改進(jìn) 1) 增加設(shè)備的獨(dú)立性 2) 3) 2) 考慮多通路情況 第五章 設(shè) 備 管 理 SPOOLing技術(shù) 1. 什么是 SPOOLing 為了緩和 CPU的高速性與 I/O設(shè)備低速性間的矛盾而引入了脫機(jī)輸入 、 脫機(jī)輸出技術(shù) 。 end 第五章 設(shè) 備 管 理 3. 緩沖區(qū)的工作方式 圖 515 緩沖區(qū)的工作方式 h i ns o u ts i nhout收容輸入提取輸出用戶程序提取輸入收容輸出緩沖池第五章 設(shè) 備 管 理 設(shè) 備 分 配 設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 1. 設(shè)備控制表 DCT 設(shè)備類型 t y p e設(shè)備標(biāo)識符： d e v i c e i d設(shè)備狀態(tài)：等待/ 不等待 忙/ 閑指向控制器表的指針重復(fù)執(zhí)行次數(shù)或時間設(shè)備隊列的隊首指針D C T 1D C T 2D C T n設(shè)備控制表集合圖 516 設(shè)備控制表 第五章 設(shè) 備 管 理 2. 控制器控制表、 通道控制表和系統(tǒng)設(shè)備表 圖 517 COCT、 CHCT和 SDT表 ( c ) 系統(tǒng) 設(shè)備表 S D T控制器標(biāo)識符： c o n t r o l l e r i d控制器狀態(tài)：忙/ 閑與控制器連接的通道表指針控制器隊列的隊首指針控制器隊列的隊尾指針通道標(biāo)識符： c h