操作系統(tǒng)原理與實(shí)踐教程-閱讀頁(yè)
2025-02-01 12:35本頁(yè)面
【正文】 。 ? 與設(shè)備無(wú)關(guān)的操作系統(tǒng) I/O軟件。 167。 I/O軟件原理 I/O 中斷處理程序 ? 中斷 (Interrupt)是指計(jì)算機(jī)在執(zhí)行期間，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何非尋常的或非預(yù)期的急需處理事件，使得 CPU暫時(shí)中斷當(dāng)前正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的事件處理程序，待處理完畢后又返回原來(lái)被中斷處繼續(xù)執(zhí)行或調(diào)度新的進(jìn)程執(zhí)行的過(guò)程。中斷源向 CPU發(fā)出的請(qǐng)求中斷處理信號(hào)稱(chēng)為中斷請(qǐng)求，而 CPU收到中斷請(qǐng)求后轉(zhuǎn)相應(yīng)的事件處理程序稱(chēng)為中斷響應(yīng)。 167。 167。 I/O軟件原理 用戶(hù)空間的軟件 ? 盡管大多數(shù) I/O軟件屬于操作系統(tǒng)，但是有一小部分是與用戶(hù)鏈接在一起的庫(kù)例程（庫(kù)函數(shù)）。這一類(lèi)庫(kù)例程顯然也是 I/O系統(tǒng)的一部分，它的主要工作是提供參數(shù)給相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用，并調(diào)用執(zhí)行它。例如，C語(yǔ)言的格式化輸入和輸出就使用庫(kù)例程實(shí)現(xiàn)的。 167。它的每個(gè)物理記錄有確定的位置和唯一的地址，存取任何一個(gè)物理塊所需的時(shí)間幾乎不依賴(lài)于此信息的位置。每個(gè)盤(pán)面有一個(gè)讀寫(xiě)磁頭，所有的讀寫(xiě)磁頭都固定在惟一的移動(dòng)臂上同時(shí)移動(dòng)。通常，一個(gè)硬盤(pán)扇區(qū)的大小在 512B～ 2048B之間。 磁盤(pán)調(diào)度和管理 167。由物理扇區(qū)號(hào)表示的扇區(qū)稱(chēng)為 絕對(duì)扇區(qū) 。 ? 編址方式為：在磁道上按扇區(qū)號(hào)增加，在柱面上按磁道號(hào)增加，對(duì)整個(gè)磁道從柱面 0到最后一個(gè)柱面增加。 167?，F(xiàn)用x表示邏輯磁盤(pán)塊號(hào)，用 a， b， c分別表示任一邏輯磁盤(pán)塊的柱面號(hào)、磁頭號(hào)、磁道內(nèi)塊號(hào)，則 x與 a， b， c可通過(guò)如下公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換： x=k*m*a+k*b+c a=(x1) DIV (k*m) b=((x1) MOD (k*m)) DIV k c=((x1) MOD (k*m)) MOD k +1 167。 ? 尋道時(shí)間是磁臂將磁頭移動(dòng)到包含目標(biāo)扇區(qū)的柱面時(shí)間，旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間是磁盤(pán)需要將目標(biāo)扇區(qū)轉(zhuǎn)動(dòng)到磁頭下的時(shí)間，而數(shù)據(jù)處理時(shí)間是指從磁盤(pán)讀出數(shù)據(jù)或向磁盤(pán)寫(xiě)入數(shù)據(jù)的時(shí)間，它的大小與每次所讀寫(xiě)的字節(jié)數(shù)和旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)。 磁盤(pán)調(diào)度和管理 例題分析： 有 5個(gè)記錄 A、 B、 C、 D和 E，存放在磁盤(pán)的某磁道上?，F(xiàn)在要順序處理這 5個(gè)記錄，如果盤(pán)旋轉(zhuǎn)一周需 20ms，處理程序每讀出一個(gè)記錄后要花 6ms進(jìn)行處理，試問(wèn) ： （ 1）處理完這 5個(gè)記錄所需的總時(shí)間是多少？ （ 2）為減少磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)的周數(shù)，應(yīng)如何安排這 5個(gè)記錄，并計(jì)算所需的總時(shí)間。 磁盤(pán)調(diào)度和管理 ? 磁盤(pán)調(diào)度算法： （ 1）先來(lái)先服務(wù)： 按訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求到達(dá)的先后次序服務(wù)。讀寫(xiě)頭起始位置： 53，安排磁頭服務(wù)序列，計(jì)算磁頭移動(dòng)總距離（道數(shù)）。 磁盤(pán)調(diào)度和管理 （ 2）最短尋道時(shí)間優(yōu)先 SSTF算法選擇與當(dāng)前磁頭位置最近的請(qǐng)求作為下一個(gè)服務(wù)對(duì)象，即尋道時(shí)間最短的請(qǐng)求。 磁盤(pán)調(diào)度和管理 （ 3） SCAN調(diào)度 磁臂從磁盤(pán)的一端向另一端移動(dòng)，同時(shí)當(dāng)磁頭移過(guò)每個(gè)柱面時(shí)，處理位于該柱面上的服務(wù)請(qǐng)求。磁頭在整個(gè)磁盤(pán)上來(lái)回掃描。 磁盤(pán)調(diào)度和管理 （ 4） CSCAN調(diào)度算法 CSCAN將磁頭從磁盤(pán)一端移到磁盤(pán)的另一端，隨著移動(dòng)而不斷地請(qǐng)求處理。 167。接著，它馬上回頭，而不是繼續(xù)到磁盤(pán)的盡頭。 磁盤(pán)調(diào)度和管理 磁盤(pán)的管理 ? 磁盤(pán)的格式化 一個(gè)新的磁盤(pán)只是一些含有磁性記錄材料的盒子。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為低級(jí)格式化（或物理格式化）。 ? 壞塊處理 重點(diǎn)概念和內(nèi)容提示 ? 設(shè)備控制器、 SPOOLing系統(tǒng) ? 引入緩沖區(qū)的原因 ? I/O控制方式 ? 磁盤(pán)調(diào)度算法 Thank You Very Much!
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