4.3 设备分配与调度算法.pdf

六安职业技术学院教案 2008～2009 学年度 第 1 学期 编号__12__ 信息工程 系 计算机 教研室 任课教师 曹维祥 课程名称 操作系统 授课班级：应0701、02，维0701，软0701 授课日期：11.24~ 11.30 课型：理论课 课时安排：2 课时 教学内容：4.3 设备分配与调度算法 4.5 设备管理中的若干技术 教学目标：1.理解DCB 2.理解物理设备名与逻辑设备及作用 3.掌握独享设备的分配 4.掌握磁盘的调度 5.理解缓冲区的作用 教学重点：1.物理设备名与逻辑设备及作用 2.磁盘的调度 3.理解SPOOLing 技术 教学难点：1.磁盘的调度 2.SPOOLing 技术 教学方法：讲授 教学用具：多媒体 教学过程： [复习] PCB、FCB 的作用 第1 页 [导入新课] [新课] 一、管理设备时的数据结构 1.设备控制块（DCB） 为每一个设备开辟一个存储区，记录该设备的信息―――DCB 设备请求队列指针： 因请求该设备而未得到满足的进程，其PCB 按一定策略排成一个队列―――设备 请求队列，DCB 中的队列指针指向该队列。 2.系统设备表（SDT） 系统用于记录全部设备情况的表（数据结构）。 通过SDT 组织、管理DCB；一个表目可以简单理解成一个DCB 或可以映射到一个 DCB。 第2 页 例子 提出请求时，通过SDT 得到DCB 设备准备好后，发出中断，系统通过IVT 得到DCB 第3 页 二、设备的独立性――也称设备的无关性 1.物理设备名与逻辑设备名 应用程序独立于具体使用的物理设备，程序中使用逻辑设备名，执行时由系统将 逻辑设备名转换为物理设备名。 物理设备名：系统为每一台设备进行编号，以相互区别。 逻辑设备名：程序中所使用的设备名。 注：所用教材的说法--相对号 2.逻辑设备表（书中设备表） 用于记录程序中的逻辑设备和物理设备的对应关系。 三、常用的分配算法 1.先来先服务 当多个进程对同一设备提出请求时，系统按提出的先后次序，将进程排队，把设 备分配给队首的进程。 2.优先级高者先服务 当多个进程对同一设备提出请求时，系统按优先级将进程排队，优先级相同者按 先后次序排队，把设备分配给队首的进程。 四、独享设备的分配 设备名经SDT 查找到该设备对应的DCB，DCB 中信息反应该设备是否在忙，若忙 则进程按一定算法到该设备队列排队；否则按一定策略将设备分配给进程。 五、磁盘的调度 第4 页 1.磁盘的输出输入时间 （1）查找时间：在移动臂的带动下，把磁头移动到指定柱面所需要的时间。 （2）等待时间：将指定的扇区旋转到磁头下所需要的时间。 （3）传输时间：由磁头进行读/写，完成信息传送所需要的时间。 传输时间是设备固有的特性。要提高磁盘的使用效率，只能在减少查找时间和等 待时间上想办法，它们都与I/O 在磁盘上的分布位置有关。从减少查找时间着手， 称为磁盘的移臂调度；从减少等待时间着手，称为磁盘的旋转调度。由于移动臂 的移动靠控制电路驱动步进电动机来实现，它的运动速度相对于磁盘轴的旋转要 缓慢，因此减少查找时间比减少等待时间更为重要。 1．“先来先服务”调度算法 以I/O 请求到达的先后次序作为磁盘调度的顺序，这就是先来先服务调度算法 特点：简单；平均寻道距离大 第5 页 2．“最短查找时间优先”调度算法 把距离磁头当前位置最近的I/O 请求作为下一次调