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第六章、输入输出系统
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第六章、输入输出系统
I/O系统的概念:指用于实现数据输入、输出以及数据存储的系统。
假脱机(SPooling)系统
假脱机技术是低速输入输出设备与主机交换的一种技术,通常也称为“假脱机真联机”,核心思想史以联机的方式得到脱机的效果。
通过假脱机技术,可以将一台物理I/O设备虚拟为多台逻辑I/O设备,这样也就允许多个用户共享一台物理I/O设备。
脱机技术:利用专门的外围控制机,先将低速I/O设备的数据传到高速磁盘上,或者相反。这样当处理机需要输入数据时,便可以直接从磁盘中读取数据,极大地地逃了输入速度。反之,在处理机需要输出数据时,也可以以很快的速度把数据先输出到磁盘上,处理机便可以去做自己的事情。这样就能实现以前的脱机输入和输出功能。此时外围操作与CPU对数据的处理同时进行,我们把这种联机情况下实现同时外围操作的技术称为SPOOLing技术,或者称为假脱机技术。
该系统组成:
输入井和输出井
输入缓冲区和输出缓冲区
输入进程和输出进程
井管理程序
直接内存访问(DMA)
磁盘调度算法
先来先服务(FCFS)
根据进程请求访问磁盘的先后顺序进行调度。
例子:从100号磁道开始
被访问的下一个磁道号
移动距离
55
45
54
3
39
19
18
21
90
72
160
70
150
110
38
112
184
146
平均寻道长度:55.3
最短寻道时间优先(SSTF)
概念:该算法选择这样的进程,其要求访问的磁道与当前磁头所在磁道距离最近,以使得每次寻道时间最短,但不保证平均寻道时间最短。
例子:(从100号磁道开始)
下个磁道号
移动距离
90
10
58
32
55
3
39
16
38
1
18
1
150
132
160
10
184
24
平均寻道长度:27.5
扫描(SCAN)算法(电梯调度)
基于优先级调度算法,自里向外,自外向里。
例子:(从100号磁道开始,向磁道号增加的方向访问)
下个磁道号
移动距离
150
50
160
10
184
24
90
94
58
32
55
3
39
16
38
1
18
20
平均寻道长度:27.8
循环扫描算法(CSCAN)
概念:只是自里向外移动,当移动到最外时,磁头立刻返回最里的磁道,即最小磁道号紧挨着最大磁道号
例子:(从100号磁道开始,向磁道号增加方向)
下一个磁道
移动距离
150
50
160
10
184
24
18
166
38
20
39
1
55
16
58
3
90
32
平均寻道长度:35.8
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