CH5設備管理講解課件

設備管理管設備管理的一個重要任務：1.按從屬關系分類系統(tǒng)設備用戶設備2.按傳輸速率分類3.按使用特性分類4.按設備共享屬性分類

（*）（1）獨占設備：（2）共享設備：（3）虛擬設備：二、設備管理的功能（1）設備分配和回收。（2）設備處理（3）實現(xiàn)其他功能。三、設備管理的目標（1）提高設備的利用率。（2）為用戶提供方便、統(tǒng)一的界面。5.2設備I/O方式1、詢問（Query）:2、中斷（

interrupt）

:3、DMA(DirectMemoryAccess):4、通道（

Channel）：DMA方式與中斷方式比較???通道技術1.通道的定義：2.引入通道的目的附.設備控制器：3.通道的功能：4.通道工作原理設備驅(qū)動程序???

設備的打開、關閉、讀、寫等操作是由設備驅(qū)動程序完成的。一、緩沖技術的基本思想：緩沖技術好比水庫凡是數(shù)據(jù)到達和離去速度不匹配的地方均可采用緩沖技術。（1）改善CPU與I/O設備間速度不匹配的矛盾(2)減少對CPU的中斷頻率，放寬對中斷響應時間的限制(3)提高CPU和I/O設備之間的并行性二、緩沖技術的分類1、單緩沖2、雙緩沖3、多緩沖4、緩沖池一、驅(qū)動調(diào)度驅(qū)動調(diào)度。二、磁盤設備管理固定頭磁盤：移動頭磁盤：磁盤結構示意圖讀寫磁頭移動臂磁道軸柱面盤片組2、磁盤物理記錄訪問需要的三個參數(shù)（1）柱面號（2）磁頭號（3）扇區(qū)號（塊號）3、扇區(qū)是磁盤存儲和傳送信息的基本單位柱面號

磁頭號和扇?區(qū)號絕對扇區(qū)。在磁道上按扇區(qū)號增加，在柱面上按磁道號增??加，對整個磁道從柱面0到最后一個柱面增加。4.磁盤類型1)固定頭磁盤2)移動頭磁盤5.磁盤訪問1)尋道時間Ts2)旋轉(zhuǎn)延遲時間Tτ6、磁盤引臂調(diào)度1、“先來先服務”算法--FCFS2、“最短查找時間優(yōu)先”算法--SSTF磁頭雙向移動磁頭單向移動1)N-Step-SCAN算法2)FSCAN算法5.5設備分配（P186）一、設備獨立性?“設備獨立性”。?二、設備分配（1）獨占設備的分配：（2）共享設備的分配：設備類表和設備表?

設備類表：?

設備表：5.6虛擬設備（P189）????一、SPOOLing系統(tǒng)?

(SPOOLing,SimultaneousPeripheralOperationOnLine?

定義：spooling系統(tǒng)是OS中采用的一項可以把獨享設備轉(zhuǎn)變成具有共享特征的虛擬設備的技術，從而提高設備利用率。脫機輸入輸出技術???脫機I/O示意圖輸入設備外圍機磁盤主機磁盤磁盤輸出設備外圍機磁盤SPOOLing系統(tǒng)的組成（1）輸入井和輸出井???（2）輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)：??輸入進程

SP輸入進程

SP磁盤io輸入設備輸出設備輸入緩沖區(qū)

B輸入井i輸出緩沖區(qū)

B輸出井o（3）輸入進程和輸出進程：實現(xiàn)Spooling系統(tǒng)要設計的程序及功能???共享打印機???SPOOLing系統(tǒng)的特點CH5、設備管理

習題1．在下面的I/O控制方式中，需要CPU干預最少的方式是（）。（A）程序I/O方式（B）中斷驅(qū)動I/O控制方式（C）直接存儲器訪問DMA控制方式（D）I/O通道控制方式2．某操作系統(tǒng)中，采用中斷驅(qū)動I/O控制方式，設中斷時，CPU用1ms來處理中斷請求，其它時間CPU完全用來計算，若系統(tǒng)時鐘中斷頻率為100HZ，則，CPU的利用率為（

）。（A）60%

（B）70%

（C）80%（D）90%3．下列哪一條不是磁盤設備的特點（

）。（A）傳輸速率較高，以數(shù)據(jù)塊為傳輸單位（B）一段時間內(nèi)只允許一個用戶（進程）訪問（C）I/O控制方式常采用DMA方式（D）可以尋址，隨機地讀/寫任意數(shù)據(jù)塊4．利用通道實現(xiàn)了（

）之間數(shù)據(jù)的快速傳輸。（A）CPU和外設（B）內(nèi)存和CPU（C）內(nèi)存和外設（D）外設和外設5．假脫機技術中，對打印機的操作實際上是用對磁盤存儲實現(xiàn)的，用以替代打印機的部分是指（

）。（A）共享設備（B）獨占設備（C）虛擬設備（D）物理設備6．設從磁盤將一塊數(shù)據(jù)傳送到緩沖區(qū)所用時間為80μs，將緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)傳送到用戶區(qū)所用時間為40μs，CPU處理數(shù)據(jù)所用時間為30μs，則處理該數(shù)據(jù)，采用單緩沖傳送某磁盤數(shù)據(jù)，系統(tǒng)所用總時間為（

）。（A）120μs

（B）110μs

（C）150μs

（D）70μs7．下列關于通道、設備、設備控制器三者之間的關系敘述中正確的是（

）。（A）設備控制器和通道可以分別控制設備（B）設備控制器控制通道和設備一起工作（C）通道控制設備控制器，設備控制器控制設備（D）設備控制器控制通道，通道控制設備8．下列哪一個選項不是引入緩沖的原因（

）。（A）緩和CPU和I/O設備間速度不匹配的矛盾（B）減少對CPU的中斷頻率，放寬對中斷響應時間的限制（C）減少CPU對I/O控制的干預（D）提高CPU和I/O設備之間的并行性9．在操作系統(tǒng)中，下列選項不屬于軟件機制的是（

）。（A）緩沖池（B）通道技術（C）覆蓋技術（D）Spooling技術10.從資源（設備）分配的角度來看，哪項不屬于設備類型（）。A．獨享設備

B.系統(tǒng)設備

C.共享設備

D．虛擬設備11.CPU對通道的請求形式是（）。（A）自陷

（B）中斷（C）

I/O指令

（D）跳轉(zhuǎn)指令判斷題計算題：已知某磁盤的進程訪問磁道的序列為55、58、39、18、90、160、150、38、184；當前磁頭的位置在100號磁道，由48磁道而來；求最短尋道時間優(yōu)先算法和電梯算法的平均尋道長度。?

SSTF算法：存取臂移動順序為90,58,55,39,38,18,150,1