复习 5 设备管理.ppt

1、第5章设备管理，2011计算机科学和技术升级，I/O管理概述，I/O设备分类使用特征：存储设备，按I/O设备传输速率：按低速设备，中速设备，高速设备信息更换单元：按块设备，字符设备孔刘属性确保I/O设备的效率和通用性，I/O管理概述，I/O管理概述根据相关算法分配和释放I/O设备，以启用CPU和I/O设备之间、I/O设备和I/O设备之间的并行操作，I/O应用程序介面I/O应用程序接口的设计目标和原则与特定设备无关。使用统一命名方法处理错误。使用缓冲技术分配和释放I/O设备提供了合理的I/O控制方法。I/O应用程序界面中的分层用户层软件设备独立软件设备车手中断处理程序、I/O管理概述、I/O应用

2、程序介面设备车手主要任务：上层接收配置：下层部分。由发生中断时调用的处理程序组成。也就是说，设备的中断处理程序。高层部分。由应用程序请求I/o操作时调用的函数组成。孔刘变量集。存储调整父节和子节所需的状态信息。I/O设备控制器组件：功能、I/O管理概述、I/O控制方法节目控制方法优点：实施简单缺点：CPU利用率相当低。中断控制方法优点：与节目I/O方法相比，中断控制方法可显着提高CPU利用率。这意味着每个设备的每个I/o都需要对一个数据进行CPU中断，因此在资料传输过程中中断数量会很大，需要很长的处理时间。I/O管理概述，I/O控制方法DMA控制方法的优点：在牙齿情况下，数据传输的基本单位是数

3、据块，因此与中断驱动方法相比，CPU对I/O的影响减少了100倍，从而进一步改善了CPU和I/O设备的倾向。缺点：由于资料传输方向、存储数据的内存起始地址、数据长度等由CPU控制，因此需要一定的CPU时间，每个设备需要一个DMA控制器，并且随着设备的增加使用多个DMA控制器也不经济。通道控制的优点：与DMA相比，通常需要的CPU干预更少，可以同时运行CPU、通道和I/O设备，从而进一步提高整个系统的资源利用率。缺点：渠道成本高。I/O核心子系统，缓冲引入缓冲区的目的缓冲区类型设备分配和回收设备分配中的数据结构设备分配策略：按设备使用特性单独分配，孔刘分配，虚拟分配设备分配算法：优先级服务，高优

4、先级设备分配安全性，设备独立性：这意味着用户编写程序时使用的设备与实际使用的设备无关。两种茄子设备独立性，即用户程序的设备独立性。用户程序不直接使用物理设备名称(或设备的物理地址)，而仅使用逻辑设备名称。系统实际运行时，通过将逻辑设备名称转换为特定的物理设备名称来实现I/O操作。I/O软件的设备独立性。除了直接与设备接触的低层软件外，其他部分的软件不依赖硬件。I/O软件独立于设备，可以提高设备管理软件的设计效率。，SPOOLing技术SPOOLing系统配置输入井和输出井输入缓冲区和输出缓冲区输入进程和输出进程SPOOLing系统功能1)提高I/O速度2)将独占设备转换为孔刘设备3)虚拟设备功

5、能、磁盘配置和管理，磁盘的结构磁盘访问时间为寻道时间旋转延迟传输时间磁盘调度算法FCFS，SSTF可以减少旋转设备的信息最佳分布，将鼓分为20个区域，每个区域存储一个记录，鼓每周需要20毫秒，读取每个记录平均需要1毫秒，读取后经过2毫秒处理，继续处理以下记录：如果不知道当前鼓的位置：(1)顺序保管唱片1、唱片20时，计算读取和处理20个记录的总时间。(2)提出了优化分配20个记录的方案，减少了总处理时间，计算了在牙齿方案中花费的总时间。注：设置为第一条记录10毫秒10 3 (1 2 18)*19 10 3*20，2。假设磁盘上有200个柱面，编号0199，当前访问臂的位置在143个柱面上。请求队列的优先级是问题：为了完成上述请求，以下算法访问手臂移动的总量：计算存取臂移动顺序。(1)首先服务算法FCFS；(2)最小搜索时间优先算法SSTF；(3)扫描算法扫描；(4)升降机调度算法。3 .假设磁带唱片密度为每英寸800个字符，每个逻辑记录160个字符，块间距为0.6英寸。当前需要保存1，500条逻辑记录。(1)磁带利用率计算(2) 1，500个逻辑记录占用了多少磁带空间？(3)为避免磁带空间利用率超过50%，至少需要将多少个逻辑记录作为一个组写