第五章《设备管理》笔记

第五章设备管理

1.I/0设备分类

按设备使用特性分类:第一类存储设备,第二类输入输出设备

按传输速率分类:按传输书读的高低,可分为三类

低速设备,典型设备有键盘、鼠标器、语音的输入输出等设备。

中速设备,典型设备有行式打印机、激光打印机等。

高速设备,典型的设备有磁带机、磁盘机、光盘机等。

按信息交换单位分类:第一类是块设备( Block device),用于存储信息。例如磁盘

第二类是字符设备( Character device),用于数据的输入和输出。交互式终端、打印机。

2.I/0通道:I/0通道是一种特殊的处理机它具有执行L0指令的能力,并通过执行通

道(I/0)来控制I/0操作。

1. I/0控制方式:程序I0方式,数据传输的基本单位是字节

中断驱动I/0方式,数据传输的基本单位仍是字节

DMA控制方式,以多个块为单位进行数据传送:数据传输的基本单位是数据库

I/0通道控制方式,以多个块为单位进行数据传送;一次传送多组数据到多个不同的内存区域

4.缓冲技术分为:单缓冲,双缓冲,循环缓冲

单缓冲和双缓冲：

单缓冲:在设备和处理机之间设置一个缓冲区。T和C是可以并行的。系统对每个数据

的处理时间为Max(C,T)+M。

双缓冲一缓冲对换：

系统处理每个数据的时间可粗略认为Max(C,T)。当T>C,可使块设备连续输入;反之

可使CP不必等待设备输入。目的:加快输入输出的速度。

循环缓冲:循环缓冲是把多个缓冲区连接起来组成两部分,一部分专门用于输入,另

部分专门用于输出的缓冲结构。

5.设备驱动程序:设备驱动程序通常又称为设备处理程序,它是I/0进程与设备控制器之

间的通信程序,又由于它常以进程的形式存在,故简称为设备驱动程序。

6.设备分配中的数据结构:

设备控制表DCT,系统为每台设备配置一张

控制器控制表C0T,系统为每一个控制器都设置了一张控制器控制表。

通道控制表CHCT,每个通道都配有一张通道控制表。

系统设备表SDT,记录了系统中全部设备的情况,每个设备占一个表目。

7.基本的设备分配程序

按下述步骤进行设备分配:分配设备→分配控制器→分配通道

8.磁盘访问时间:

寻道时间T:(可优化处理)

把磁臂(磁头)移动到指定磁道上所经历的时间,包含启动磁臂和磁头移动n条磁道所

花费的时间。是优化的基础。

9.旋转延迟时间Tr:

指定扇区移动到磁头下面所经历的时间。与盘而的旋转速度有关。

5400转—平均旋转延迟时间5.55ms;7200转—平均旋转延迟时间4.16ms

传输时间Tt：

把数据从磁盘读出或向磁盘写入数据所经历的时间。与旋转速度和一次读写的数据量有关

10.磁盘调度

先来先服务FCFS:根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度。

优点:公平、简单,每个进程的请求依次得到处理

缺点:平均寻道时间肯能较长，仅适用于磁盘请求较少的场合。