【正文】 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。 上午 2時 10分 48秒 上午 2時 10分 02:10: 楊柳散和風，青山澹吾慮。 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。 02:10:4802:10:4802:102/13/2023 2:10:48 AM 1成功就是日復一日那一點點小小努力的積累。 2023年 2月 上午 2時 10分 :10February 13, 2023 1行動出成果，工作出財富。 02:10:4802:10:4802:10Monday, February 13, 2023 1乍見翻疑夢，相悲各問年。 ? JCB內容： ? 作業(yè)標識 ? 用戶標識 ? 作業(yè)狀態(tài) ? 調度參數(shù) ? 作業(yè)位置 ? 資源需求 ? 進入時間 ? 處理時間 ? 記賬信息 ... ... job11 job1m ... 輸入井 預輸入進程 輸入機 預輸入進程 通道 通道 內存 ... SPOOLing輸入程序（ 1） vs. SPOOLing輸入進程（ n） 輸入機 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)內容 ?輸入井 填寫 JCB 作業(yè)狀態(tài)改為“后備” 作業(yè)調度 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中的調度參數(shù) 按照作業(yè)調度算法選一后備作業(yè) 作業(yè)狀態(tài)標記為 “執(zhí)行 ” 為該作業(yè)建立作業(yè)控制進程 F 作業(yè)調度程序（ 1） T F T F 有終止的作業(yè)控制進程 等待 取一終止的作業(yè)控制進程 撤銷該作業(yè)控制進程并作善后處理 對應作業(yè)狀態(tài)改為 “完成 ” 作業(yè)調度程序 (1)因內存有 N道作業(yè)而等待 喚醒 有等待 “完成 ”作業(yè)的假脫機輸出程序 喚醒一個 T F 作業(yè)調度程序（ 2） T ... ... 通道 通道 job11 job1n ... 輸出井 緩輸出進程 緩輸出進程 內存 輸出機 輸出機 SPOOLing輸出程序（ 1） vs. SPOOLing輸出進程（ n） 輸出作業(yè)結果 釋放輸出井空間 狀態(tài)改為“空閑” 有等空閑 JCB的預輸入進程 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 ? 實現(xiàn) ? 不存在絕對可靠的存儲介質 ? 策略：冗余 ? 在兩種失效獨立的介質上構建 ? 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?shù)诙蝹鬏斠渤晒r，整個保存操作完成 穩(wěn)定存儲器 (stable storage) ? 實現(xiàn) ? 恢復 ? 鑒別兩個數(shù)據(jù)塊內容 ? 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，但內容不同，用第二塊內容取代第一塊內容 系統(tǒng)舉例－ Linux ? 涉及內容 ? 設備驅動，設備緩沖，文件管理 ? 主要特點 ? 允許系統(tǒng)管理員動態(tài)添加或刪除設備，其相應的驅動程序通常以 DLL的形式動態(tài)加載，設備驅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． ? 設備管理子系統(tǒng)以 I/O請求包 (I/O Request Package， IRP)方式驅動，每個 I/O請求均以表示為 I/O請求包， I/O管理器負責協(xié)調所有各組成部分之間的相互作用． ? 通過系統(tǒng)進程 (線程 )提供異步 I/O，在 I/O請求的進程 (線程 )不需要等待 I/O傳輸結果的情況下，請求者可以立即返回，具體 I/O操作由系統(tǒng)線程負責完成．異步 I/O是通過異步過程調用 (Asynchronous Procedure Call， APC)實現(xiàn)的． 應用程序 系統(tǒng)服務 IO管理 程序 文件系統(tǒng) 磁盤驅動 光盤驅動 磁帶驅動 … Windows2023/XP IO子系統(tǒng) 靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。 ?讀操作可并行 。 寫操作時校驗信息更新 : P’ 4~7=(block4 xor block4’ )xor p4~7 ? 異或校驗信息用于磁盤發(fā)生故障時數(shù)據(jù)塊的恢復。 ?讀寫需要訪問所有盤 , 多個讀寫不能并行。 ? 數(shù)據(jù)以位 (bit)為單位分條 , 分布存放在多個數(shù)據(jù)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與恢復 ): ?糾錯能力強 , 可靠性高 。 讀一個盤、寫兩個盤 。 ?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。 ? Else ? bfreelist上有等待者 ,喚醒 ? bp入 av鏈 bread(dev,blkno) ? 參數(shù)： dev:設備號， blkno: 設備塊號 ? 返回：載有信息的緩沖區(qū) bp ? 步驟： ? bp=getblk(dev,blkno) ? if (緩沖區(qū)數(shù)據(jù)有效 ) ? return(bp) //在 cache中得到 ? 啟動磁盤讀 (d_actf/d_actl鏈 ) ? sleep(等待讀盤完成事件 ) ? 中斷 ? 喚醒 ? return(bp) breada(dev,blkno,rablkno) ? 參數(shù)： dev:設備號， blkno:讀塊號， rablkno:預讀塊號 ? 返回： blk緩沖塊指針 rbp ? 步驟： ? rbp=getblk(dev,blkno) ? if(信息無效 ) ? 啟動設備讀入 (d_actf/d_actl鏈 ) ? rabp=getblk(dev,rablkno) ? if (B_DONE) //緩沖區(qū)從 b鏈得到 ? brelse(rabp) //入 av鏈 ? else //緩沖區(qū)從 av鏈得到 ? 啟動設備讀入 (d_actf/d_actl鏈 ) //中斷時入 av鏈 ? iowait(rbp) ? return(rbp) bwrite(bp) ? 參數(shù)： bp：緩沖區(qū)指針 ? 步驟： ? 入設備 d_act隊列 (若設備不忙啟動設備 ) ? if(! B_ASYNC) ? sleep(等待 IO完成事件 ) ? 中斷 ? 喚醒 ? brelse(bp), (bp入 av鏈 ) bdwrite(bp) ? 參數(shù) : bp: 緩沖區(qū)指針 ? 返回 : 無 ? 步驟： ? 標記 b_flags =| B_DELWRI | B_DONE ? brelse(bp), (bp入 av鏈 ) bawrite(bp) ? 參數(shù)： bp: 緩沖區(qū)頭指針 ? 返回：無 ? 步驟： ? bpb_flag =| B_ASYNC ? bwrite(bp) ? 中斷 ? 入 av隊列 輸入輸出進程 ? 專門負責 IO傳輸?shù)倪M程 ? 另外一種 IO模式 —服務模式 ? C/S Model ? 特點 ? 界面清晰 ,方便使用 ? 兩次進程切換 ,速度問題 RAID技術 ? RAID: ? Redundant Array of Inexpensive Disks ? pared with SLEDs (Single Large Expensive Disks) ? Redundant Array of Independent Disks //獨立磁盤冗余陣列 ? Proposed by researchers at UC Berkeley ? David A. Patterson ? Background ? disk access speed increases slowly pared with CPU ? solution: multiple parallel ponent ? Objective ? enhanced performance ? high reliability RAID技術 ? RAID ? RAID is a set of physical disks viewed by the operating system as a single logical drive ? Data are distributed across an array of physical drives ? Redundant disk