计算机操作系统_复习-设备管理.ppt

设备独立性的概念（P184） 也称设备无关性。即应用程序独立于具体使用的物理设备。为了实现设备独立性而引入了逻辑设备和物理设备这两个概念。在应用程序中， 使用逻辑设备名称来请求使用某类设备；而系统在实际执行时， 还必须使用物理设备名称。因此，系统须具有将逻辑设备名称转换为某物理设备名称的功能，这非常类似于存储器管理中所介绍的逻辑地址和物理地址的概念。 带来的优势： 1)?设备分配时的灵活性 2) 易于实现I/O重定向 先来先服务 此算法的优点是 公平、简单，且每个进程的请求都能依次地得到处理，不会出现某一进程的请求长期得不到满足的情况。 此算法的缺点是 但此算法由于未对寻道进行优化，致使平均寻道时间可能较长。 2．最短寻道时间优先(SSTF，Shortest Seek Time First) 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的磁道距离最近，以使每次的寻道时间最短。 例如：有9个进程先后提出磁盘I/O请求时，从100磁道开始，进程号(请求者)按他们发出请求的先后次序如下：55，58，39，18，90，160，150，38，184 但这种算法不能保证平均寻道时间最短。 比较图5-25和图5-26可以看出，SSTF算法的平均每次磁头移动距离明显低于FCFS的距离，因而SSTF较之FCFS有更好的寻道性能，故过去曾一度被广泛采用。 图5-26　SSTF调度算法 3．扫描(SCAN)算法 1) 进程“饥饿”现象 SSTF算法虽然能获得较好的寻道性能，但却可能导致某个进程发生“饥饿”(Starvation)现象。因为只要不断有新进程的请求到达，且其所要访问的磁道与磁头当前所在磁道的距离较近，这种新进程的I/O请求必然优先满足。 对SSTF算法略加修改后所形成的SCAN算法，即可防止老进程出现“饥饿”现象。 2) SCAN算法 该算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道间的距离，更优先考虑的是磁头当前的移动方向。 例如，当磁头正在自里向外移动时，SCAN算法所考虑的下一个访问对象，应是其欲访问的磁道既在当前磁道之外，又是距离最近的。这样自里向外地访问，直至再无更外的磁道需要访问时，才将磁臂换向为自外向里移动。这时，同样也是每次选择这样的进程来调度，即要访问的磁道在当前位置内距离最近者，这样，磁头又逐步地从外向里移动，直至再无更里面的磁道要访问，从而避免了出现“饥饿”现象。 由于在这种算法中磁头移动的规律颇似电梯的运行，因而又常称之为电梯调度算法。 例如：有9个进程先后提出磁盘I/O请求时，从100磁道开始，按磁道号增加方向访问，进程号(请求者)按他们发出请求的先后次序如下：55，58，39，18，90，160，150，38，184 图5-27　SCAN调度算法示例 4．循环扫描(CSCAN)算法 SCAN算法既能获得较好的寻道性能，又能防止“饥饿”现象，故被广泛用于大、中、小型机器和网络中的磁盘调度。 但SCAN也存在这样的问题：当磁头刚从里向外移动而越过了某一磁道时，恰好又有一进程请求访问此磁道，这时，该进程必须等待，待磁头继续从里向外，然后再从外向里扫描完所有要访问的磁道后，才处理该进程的请求，致使该进程的请求被大大地推迟。 为了减少这种延迟，CSCAN算法规定磁头单向移动，例如，只是自里向外移动，当磁头移到最外的磁道并访问后，磁头立即返回到最里的欲访问的磁道，亦即将最小磁道号紧接着最大磁道号构成循环，进行循环扫描。 采用循环扫描方式后，上述请求进程的请求延迟将从原来的2T减为T + Smax，其中，T为由里向外或由外向里单向扫描完要访问的磁道所需的寻道时间，而Smax是将磁头从最外面被访问的磁道直接移到最里面欲访问的磁道(或相反)的寻道时间。 图5-28　CSCAN调度算法示例 P202：7，8 补充：假设某磁盘含有100个磁道，而当前请求访问的磁道顺序为65，30，20，45，10，70，80，95。如果当前磁头从0道开始向前移动正停留在40号磁道上，给出FCFS、SCAN、CSCAN的磁道访问顺序和移动距离（磁道数），并计算平均寻道长度。 第五章　设 备 管 理 5.1　I/O系统 5.2　I/O控制方式 5.3　缓冲管理 5.4　I/O软件 5.5　设备分配 5.6　磁盘存储器的管理 1．I/O设备的重要的性能指标 I/O设备的类型繁多，从OS观点看，其重要的性能指标有: 设备使用特性 数据传输速率 数据的传输单位 设备共享属性等 2. 按设备的使用特性分类 按设备的使用特性，可将设备分为两类。 第一类是存储设备， 第二类就是输入/输出设备，又具体可分为输入设备、输出设备和交互式设备。 3. 按传输速率分类 按传输速度的高低，可将I/O设备分为三类。 第一类是低速