計(jì)算機(jī)設(shè)備管理培訓(xùn)講義(編輯修改稿)
2025-03-04 17:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 態(tài)加載卸載的系統(tǒng)中才需要。申請?jiān)O(shè)備函數(shù) ：申請一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序所管理的設(shè)備，按照設(shè)備特性進(jìn)行獨(dú)占式占用或者分時(shí)共享式占用。釋放設(shè)備函數(shù)I／ O操作函數(shù) ：實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的 I／ O。對獨(dú)占型設(shè)備：包含了啟動(dòng) I／ O的指令；分時(shí)共享型設(shè)備：將 I／ O請求形成一個(gè)請求包，將其排到設(shè)備請求隊(duì)列。中斷處理函數(shù) ：在設(shè)備 I／ O完成時(shí)向 CPU發(fā)中斷，然后被調(diào)用。該函數(shù)對 I／ O完成做善后處理。25 二、設(shè)備管理有關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述設(shè)備、控制器等部件的表格： 系統(tǒng)中常常為每一個(gè)部件、每一臺設(shè)備分別設(shè)置一張表格，常稱為 設(shè)備表 或 部件控制塊 。這類表格具體描述設(shè)備的類型、標(biāo)識符、進(jìn)行狀態(tài)，以及當(dāng)前使用者的進(jìn)程標(biāo)識符等。建立同類資源的隊(duì)列： 通常在設(shè)備表的基礎(chǔ)上通過指針將相同物理屬性的設(shè)備連成隊(duì)列（稱設(shè)備隊(duì)列）。面向進(jìn)程 I/O請求的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 每當(dāng)進(jìn)程發(fā)出塊 I/O請求時(shí)，系統(tǒng)建立一張表格（稱 I/O請求包 ）。將此次 I/O請求的參數(shù)填入表中，同時(shí)也將該 I/O有關(guān)的系統(tǒng)緩沖區(qū)地址等信息填入表中。 I/O請求包隨著 I/O的完成而被刪除。建立 I/O隊(duì)列： 如請求包隊(duì)列 。26 設(shè)備表 設(shè)備表 設(shè)備表請求包請求包設(shè)備管理有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系 27引入原因：（ 1）可以改善進(jìn)程運(yùn)行速度與 I/O傳輸速度之間的速差矛盾。（ 2）減少中斷 CPU的次數(shù)。（ 3）提高 CPU和 I/O設(shè)備之間的并行性。 緩沖技術(shù)28n 塊設(shè)備n 字符設(shè)備：n 一次一行方式：打印機(jī)，顯示器n 一次一字節(jié)方式：傳感器，控制桿 一、單緩沖 當(dāng)用戶進(jìn)程發(fā)出 I/O請求時(shí)，操作系統(tǒng)在主存的系統(tǒng)空間為該操作分配一個(gè)緩沖區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)先讀和延遲寫。操作系統(tǒng)I/O設(shè)備 輸入用戶進(jìn)程移動(dòng)29 二、雙緩沖 可以實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)區(qū)與緩沖區(qū)之間交換數(shù)據(jù)和緩沖區(qū)與外設(shè)之間交換數(shù)據(jù)的并行。操作系統(tǒng)I/O設(shè)備 輸入用戶進(jìn)程移動(dòng)30 三、循環(huán)緩沖 引入系統(tǒng)緩沖池，采用有限緩沖區(qū)的生產(chǎn)者 /消費(fèi)者模型對緩沖池中的緩沖區(qū)進(jìn)行循環(huán)使用。緩沖區(qū)結(jié)合預(yù)先讀和延遲寫技術(shù)對具有重復(fù)性及陣發(fā)性 I/O進(jìn)程、提高 I/O速度很有幫助。操作系統(tǒng)I/O設(shè)備 輸入用戶進(jìn)程移動(dòng)…31 存儲(chǔ)設(shè)備 常見存儲(chǔ)外設(shè) ? 磁盤? 數(shù)據(jù)組織一個(gè)磁盤由多個(gè)盤面組成，盤面有同心圓磁道組成，磁道有扇區(qū)組成，扇區(qū)為基本傳輸單位。? 物理特性單磁頭，多磁頭。32存取裝置 主軸動(dòng)臂 盤片柱面磁道讀寫頭多磁頭活動(dòng)頭盤示意圖 33? 光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備? CDROM；? CDR,CDRW。34 磁盤調(diào)度磁盤地址： 臺號 +柱面號 +盤面號 +扇區(qū)號讀寫一次磁盤信息所需的時(shí)間可分解為：尋找時(shí)間 (尋道時(shí)間 )、延遲時(shí)間、傳輸時(shí)間。為提高磁盤傳輸效率，軟件應(yīng)著重考慮減少尋找時(shí)間和延遲時(shí)間。35 一、減少尋找時(shí)間 (尋道時(shí)間 )的方法減少尋找時(shí)間是提高磁盤傳輸效率的關(guān)鍵。因?yàn)?“尋找時(shí)間 ”在幾十毫秒時(shí)間量級。操作系統(tǒng)磁盤驅(qū)動(dòng)程序可以通過對磁盤的訪問請求順序合理調(diào)度多道進(jìn)程，達(dá)到減少磁盤平均服務(wù)時(shí)間的目的。36磁盤調(diào)度策略磁盤調(diào)度策略1 、先來先服務(wù) FCFS (First Come First Server) ： 這是最簡單的磁盤調(diào)度策略，它根據(jù)進(jìn)程請求訪問磁盤的時(shí)間順序進(jìn)行調(diào)度。2 、最短尋道時(shí)間優(yōu)先 SSFT (Shortest Seek Time First) ： 它是根據(jù)磁頭當(dāng)前的位置，選擇請求隊(duì)列中距離磁頭最短的請求響應(yīng)。3 、 SCAN ： 也稱電梯策略，要求磁頭臂僅僅沿一個(gè)方向移動(dòng)，并在途中滿足所有未完成的請求，直到它到達(dá)這個(gè)方向的最后一個(gè)磁道，或這個(gè)方向沒有別的請求為止（ Look算法），然后倒轉(zhuǎn)服務(wù)方向，同樣按順序完成的有請求。4 、 C－ SCAN ： 是循環(huán)掃描
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