OS09-设备管理.ppt

信息工程大学电子技术学院401教研室 5.3 设备分配程序 信息工程大学电子技术学院401教研室 输入装置 输入装置 通 道 通 道 输出装置 输出装置 通 道 主机系统 输入管 输出管 理模块 理模块 外 存 输入井 输出井 5.3 设备分配程序 信息工程大学电子技术学院401教研室 任务：负责直接控制设备输入输出的那部分例程。 功能：转换I/O要求，测试设备状态，完成IO，响应中断。 5.4 设备驱动程序 信息工程大学电子技术学院401教研室 5.5 磁盘存储器管理 磁道 扇区 一、磁盘结构 信息工程大学电子技术学院401教研室 磁盘分为两种：软盘与硬盘 硬盘又分为两种： 固定头磁盘：每个磁道设置一个磁头，变换磁道时不需要磁头的机械移动，速度快但成本高 移动头磁盘：一个盘面只有一个磁头，变换磁道时需要移动磁头，速度慢但成本低 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 柱面 扇区 磁臂 磁头 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 物理地址形式： 磁头号（盘面号） 磁道号（柱面号） 扇区号 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 柱面 扇区 磁臂 磁头 二、工作过程 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 磁盘访问过程由三个动作组成： 1.寻道时间Ts 磁头从当前位置移动到指定磁道所经历的时间。 Ts=磁盘机启动时间+m ＊磁头移动距离 2.旋转延迟时间Tr 指定扇区移动到磁头下面所经历的时间。 3.传输时间 磁盘输入/输出数据所经历的时间。 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 当多个访盘请求在等待时，采用一定的策略，对这些请求的服务顺序调整安排，旨在降低平均磁盘服务时间，达到公平、高效 公平：一个I/O请求在有限时间内满足 高效：减少设备机械运动所带来的时间浪费 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 三. 磁盘调度算法 (1) 先来先服务（FCFS) ：按访问请求到达的先后次序服务 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 例:假设磁盘访问序列：98，183，37，122，14，124，65，67 读写头起始位置：53 安排磁头服务序列 计算磁头移动总距离（道数） 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 磁头移动总距离=640 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 优点：简单，公平； 缺点：效率不高，相临两次请求可能会造成最内到最外的柱面寻道，使磁头反复移动，增加了服务时间，对机械也不利 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 (2) 最短寻道时间优先(SSTF) ：优先选择距当前磁头最近的访问请求进行服务，主要考虑寻道优先 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 磁头移动总距离=236 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 优点：改善了磁盘平均服务时间； 缺点：1.造成某些访问请求长期等待得不到服务 2.效率上仍然存在问题 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 (3) 扫描算法（电梯算法、SCAN） 克服了最短寻道优先的缺点，既考虑了距离，同时又考虑了方向 具体做法：当设备无访问请求时，磁头不动；当有访问请求时，磁头按一个方向移动，在移动过程中对遇到的访问请求进行服务，然后判断该方向上是否还有访问请求，如果有则继续扫描；否则改变移动方向，并为经过的访问请求服务，如此反复 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 磁头移动总距离=208 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 (4)循环扫描算法(C-SCAN) 具体做法：当设备无访问请求时，磁头不动；当有访问请求时，磁头按一个方向移动，在移动过程中对遇到的访问请求进行服务，然后判断该方向上是否还有访问请求，如果有则继续扫描；否则请求移至另一头同方向移动。并为经过的访问请求服务，如此反复 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 磁头移动总距离=326 5.5 磁盘存储器管理 信息工程大学电子技术学院401教研室 五、N-SCAN 将请求队列分为若干等长队列，队列间按FCFS,队列内按SCAN调度。 六、F-SCAN 将请求队列分为两