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3.4 设备管理 系统的设备是指进行实际I/O操作的物理设备，及控制这些设备并进行I/O操作的支持部件。 硬件系统中除了处理机和内存外，其他均称为设备。 设备管理为进程提供与外界通信的可能，是信息的输入输出机构。 不同设备之间的差异：速度差异，传送单位差异，数据表示方式差异，操作方式差异 3.4 设备管理 3.存取方法 （1）顺序存取。顺序存取是最简单的方法。它严格按照文件信息单位排列的顺序依次存取，后一次存取总是在前一次存取的基础上进行，所以不必给出具体的存取位置。 （2）随机存取。随机存取又称直接存取，在存取时必须先确定进行存取时的起始位置（如记录号、字符序号等）。 假定有一个盘组共有100个柱面，每个柱面上有8个磁道，每个盘面被分成8个扇区。现采用位示图的方法管理磁盘空间。请回答下列问题： （1）该盘组共被划分成多少个物理块？ （2）若采用字长为64位的字来组成位示图，共需多少个字？ （3）若从位示图中查找到第50个字的第16位对应的位是“0”，那么其对应的空闲块应在哪个柱面上？应对应哪个扇区？应由哪个磁头来完成信息的传送？ 柱面号=块号/字长 磁头号=[块号%字长]/扇区数 扇区号=[块号%字长] %扇区数 磁盘块号=柱面号*字长+磁头号*扇区数+扇区号 字号=块号/字长 位号=块号%字长 假定磁盘的旋转速度是第圈20毫秒，格式化时每个磁道被分成10个扇区，现有10个逻辑记录A、B、C、D、E、F、G、H、I和J，存放在同一磁道的各扇区中，具体安排如下： 处理程序要顺序读出并处理这些记录，每读出一个记录后，处理程序要花4毫秒的时间进行处理，然后再顺序读下一个记录并处理，直到处理完这些记录。假定第一个记录已在磁头位置下，请回答： （1）顺序处理完这10个逻辑记录总共需花费多少时间？ （2）请调整这10个逻辑记录的存放位置，使处理程序能在最短时间内处理完这10个逻辑记录，并计算需花费的最短时间。 ３.5.４?文件存储空间的管理 1、空白文件目录 2、空白块链 3、位示图 序号 1 4 2 3 第一个空白块号 2 9 15 —— 空白块个数 4 3 5 —— 物理块号 2，3，4，5 9，10，11 15, 16, 17, 18, 19 —— 1.空白文件目录 我们称一个连续的未分配区为一个“空白文件”，系统为所有的“空白文件”建立一个目录，其中每一个表目的内容为空白块地址、空白块数目。 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 2 1 0 … 2. 位示图 系统为文件存储空间建立一张位示图，如图所示。位示图反映了整个存储空间的分配情况，其中每一位对应一个物理块，“1”表示对应块已被分配，“0”表示对应块为 空白。 2.空白块链 在Unix系统中采用空白块链方法管理存储空间。它把空白块分组，再通过指针把组与组之间链接起来。 … 空白块链表 第一组 99个空闲块 1 2 99 …… nfree=100 free[0]=0 free[1] free[99] nfree=100 free[0] free[1] free[99] nfree=100 free[0] free[1] free[99] …… …… …… 1 1 1 99 99 51 … … … s—nfree=52 s—free[0] s—free[1] s-free[51] … … 0 0 0 … 第二组 100个空闲块 第三组 100个空闲块 最后一组 52个空闲块 管理块 filsys 空闲块成组链接方式 空闲块索引表 2.空白块链举例 假设磁盘共有512块，每块512字节，块号从0到511，其中 0一7，500一501块用于存放系统引导程序、盘片标识、目录、交换区及卷资源表等，余下492块可作为文件存储空间。假定文件存储空间开始时全为空白块，将其中8一49块作为第一组，其后每50块编为一组。每组的总块数及相应的块号记在前一组的最后一块中，第一组的总块数(43)及各块块号登记在卷资源表中。 在系统开工后，把卷资源表复制到主存指定的区域中，使以后空白块的分配和释放都可在主存中进行，这样可以节省时间并减轻通道的压力。 2.空白块链举例 * * 设备管理的基本任务： （1）通过使各个外设之间、外设