第7章输入输出管理试卷.ppt

7.3.4 用户级I/O软件 多数I/O软件都在操作系统中，用户空间中也有一小部分。通常，它们以库函数形式出现。 用户空间中另一个重要的I/O软件是SPOOLing系统。 7.4 磁盘调度和管理 硬盘结构示意图 磁盘的结构 7.4.1 磁盘调度 1．磁盘存取时间 ①寻道时间:是指系统把磁头移到相应的磁道或柱面上所用时间； ②旋转延迟时间：是指一旦磁头到达指定磁道、必须等待所需要的扇区转到读/写头下所用的延迟时间； ③传输时间：是指信息实际在盘和内存之间进行传送所花费的时间。 ▲一次磁盘服务的总时间就是这三者之和 减少平均寻道时间就可以显著地改善系统性能。 2．磁盘调度算法（1）先来先服务法（First-Come, First-Served，FCFS） 先来先服务调度算法示例 设磁头最初在53道上 总共移动了640个磁道 有一个请求磁盘服务的队列，要访问的磁道分别是 98，183，37，122，14，124，65，67 最短寻道时间优先调度算法示例 （2）最短寻道时间优先法（Shortest Seek Time First， SSTF） 当前磁头在53道上 请求访问磁道序列：98，183，37，122，14，124，65，67 磁头共移动了236个磁道 扫描调度算法示例 （3）扫描法（SCAN） 请求访问磁道序列： 98，183，37，122，14，124，65，67 磁头最初在53道上。正向0道方向移动 （4）巡回扫描法（C-SCAN） 巡回扫描调度算法示例 请求访问磁道序列： 98，183，37，122，14，124，65，67 磁头最初在53道上，正向右方移动 （5）寻查法（LOOK） LOOK算法也称“电梯”算法 请求访问磁道序列： 98，183，37，122，14，124，65，67 磁头最初在53道上，正向0道方向移动 电梯调度算法示例 3．磁盘调度算法的选择 选最佳方案与多种因素有关: ① 任何调度算法的性能都依赖于I/O请求的数量和类型 ② 文件的物理存放方式对磁盘请求有很大影响 ③ 目录和索引块的位置对I/O请求队列有重要影响 ④ 旋转延迟时间的影响 7.4.2 磁盘管理 1．磁盘格式化 低级格式化或物理格式化 （1）格式化后扇区的格式 低级格式化按照规定的格式为每个扇区填充控制信息。 一般来说，扇区格式由三部分组成，即扇区头、数据区（通常为512 B）和扇区尾 （2）磁盘分区和逻辑格式化 第一步是分区，即把磁盘分成一个或多个柱面组。 第二步工作是逻辑格式化,即建立文件系统。 MS-DOS的磁盘布局 2．引导块结构 整个引导程序保存在称做引导块的分区中，该分区在盘上的位置是固定的，通常在起始扇区。 3．坏块处理 （1）坏块的产生 一类是“天生”的,即厂家生产时该盘就存在瑕疵，如磁层有缺陷。 另一类是“继发”的,即在使用过程中因外界干扰或故障而造成的磁层损坏。 （2）处理坏块的方式 ① 控制器处理方式——替代方式 直接替代方式：是对磁道上的扇区依次编号，在最后留出备用扇区。 绕过坏块方式：是当发现坏块时，就绕过它，即不为它编号，接着从后面的扇区继续编号。 ② 操作系统处理方式 操作系统首先通过读盘上的坏块表或亲自检测整个磁盘，获取坏块信息。一旦操作系统知道哪个扇区坏了，它就构建重映像表。 （3）后备问题 （4）其他磁盘故障 Bye! 下一章(NEXT)： 第8章-用户接口服务 ==? 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 第7章 输入/输出管理 本章内容提要 I/O管理概述 设备分配 I/O软件层次 磁盘调度和管理 7.1 I/O管理概述 7.1.1 I/O设备分类和标识 1．设备分类 可以从不同角度对外部设备进行分类，按照工作特性可把它们分成存储设备和输入/输出设备两大类。 （1）存储设备 它们是计算机用来存储信息的主要设备。 （2）输入/输出设备 ▲输入设备是计算机用来接收来自外部世界信息的设备 ▲输出设备是将计算机加工处理好的信息送向外部世界的设备 还可以从其他角度对设备进行分类。例如：按传输速率的快慢 按设备的共享属性分类，分为独占设备、共享设备和虚拟设备 I/O设备分类和标识