计算机相关设备管理

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,*,页,第六,章,章,设,设备,管,管理,本章,考,考核,知,知识,点,点：1、,输,输入,输,输出,操,操作,；,；2,、,、独,占,占设,备,备与,共,共享,设,设备,；,；3,、,、独,占,占设,备,备的,设,设备,；,；4,、,、磁,盘,盘的,驱,驱动,程,程序,；,；5,、,、外,围,围设,备,备的,启,启动,；,；6,、,、虚,拟,拟设,备,备（SPOOL系,统,统）,自学,要,要求,：,：要,求,求了,解,解设,备,备管,理,理与,文,文件,管,管理,的,的合,作,作，,文,文件,管,管理,实,实现,文,文件,存,存取,的,的准,备,备工,作,作，,而,而文,件,件的,物,物理,存,存取,由,由设,备,备管,理,理实,现,现。,理,理解,怎,怎样,实,实现,独,独占,设,设备,的,的分,配,配和,磁,磁盘,的,的驱,动,动调,度,度；,怎,怎样,实,实现,虚,虚拟,设,设备,。,。,1,一、,输,输入,输,输出,操,操作,（,（要,求,求达,到,到“,识,识记,”,”层,次,次）,1、,什,什么,是,是输,入,入输,出,出操,作,作：,主,主存,储,储器,与,与外,围,围设,备,备之,间,间的,信,信息,传,传送,操,操作,称,称为,输,输入,输,输出,操,操作,。,。,2、,对,对于,存,存储,型,型设,备,备，,输,输入,输,输出,操,操作,的,的信,息,息传,输,输单,位,位为“块,”,”。对输,入,入输,出,出型,设,设备,，,，输,入,入输,出,出操,作,作的,信,信息,传,传输,单,单位,为,为“字,符,符”,。,。,2,二、,独,独占,设,设备,和,和共,享,享设,备,备（,识,识记,）,）,1、,独,独占,设,设备,是,是指,每,每次,只,只能,供,供一,个,个作,业,业执,行,行期,间,间单,独,独使,用,用的,设,设备,。,。如,输,输入,机,机、,磁,磁带,机,机、,打,打印,机,机等,。,。,3,2、共享,设,设备,是,是指,允,允许,几,几个,作,作业,执,执行,期,期间,可,可同,时,时使,用,用的,设,设备,。,。,3、,共,共享,设,设备,的,的“,同,同时,使,使用,”,”的,含,含义,是,是指,多,多个,作,作业,可,可以,交,交替,启,启动,共,共享,设,设备,，,，当,一,一个,用,用业,正,正在,使,使用,设,设备,时,时其,他,他作,业,业暂,不,不能,使,使用,，,，即,每,每一,时,时刻,仍,仍只,有,有一,个,个作,业,业占,用,用。,4,三、,独,独占,设,设备,的,的分,配,配（,领,领会,）,）,1、,独,独占,设,设备,的,的绝,对,对号,与,与相,对,对号,这和,绝,绝对,地,地址/相,对,对地,址,址的,概,概念,类,类似,。,。绝,对,对号,就,就是,将,将每,一,一台,设,设备,确,确定,一,一个,编,编号,（,（相,当,当于,一,一个,绝,绝对,地,地址,）,）。,相,相对,号,号就,是,是为,了,了用,户,户程,序,序的,方,方便,而,而设,的,的，,在,在用,户,户请,求,求使,用,用时,，,，采,用,用“,设,设备,类,类-,相,相对,号,号”,来,来提,出,出使,用,用设,备,备要,求,求。,由,由系,统,统建,立,立绝,对,对号,与,与“,设,设备,类,类-,相,相对,号,号”,之,之间,的,的关,系,系，,就,就能,正,正确,启,启用,设,设备,了,了。,5,2、设备,的,的指,定,定方,式,式,1）,指,指定,绝,绝对,号,号：,这,这种,方,方式,由,由作,业,业直,接,接指,定,定绝,对,对号,对,对应,的,的设,备,备。,系,系统,只,只能,把,把这,个,个设,备,备分,配,配给,他,他，,如,如果,该,该设,备,备正,由,由其,他,他作,业,业使,用,用则,申,申请,不,不能,得,得到,满,满足,。,。,绝对,号,号就,好,好象,给,给每,个,个人,取,取一,个,个不,同,同的,名,名字,。,。上,司,司的,工,工作,计,计划,中,中有,一,一条,：,：十,点,点钟,叫,叫张,三,三去,买,买菜,。,。如,果,果张,三,三有,空,空，,就,就得,张,张三,去,去买,。,。,6,2）,指,指定,设,设备,类,类、,相,相对,号,号：,这,这种,方,方式,在,在申,请,请设,备,备时,不,不指,定,定具,体,体哪,台,台设,备,备，,只,只说,明,明要,某,某类,设,设备,多,多少,台,台，,这,这样,可,可以,由,由系,统,统灵,活,活分,配,配。,设备,类,类-,相,相对,号,号呢,，,，就,好,好比,是,是一,个,个部,门,门，,部,部门,中,中有,一,一些,工,工作,人,人员,，,，上,司,司的,工,工作,计,计划,就,就只,写,写成,：,：十,点,点叫,买,买菜,部,部找,个,个人,去,去买,罗,罗卜,。,。这,时,时就,由,由“,系,系统,”,”来,看,看看,买,买菜,部,部是,否,否有,人,人空,闲,闲，,只,只要,本,本部,有,有人,闲,闲着,能,能干,活,活的,，,，不,管,管张,三,三李,四,四都,可,可以,去,去干,。,。,这样,，,，对,于,于上,司,司来,说,说，,不,不用,去,去记,谁,谁谁,的,的名,字,字，,只,只要,指,指定,某,某部,门,门，,要,要多,少,少人,就,就是,了,了，,他,他的,用,用人,策,策略,和,和具,体,体的,哪,哪个,人,人无,关,关。,这,这就,是,是“,设,设备,独,独立,性,性”,7,3）设备,独,独立,性,性：,采,采用,“,“设,备,备类,、,、相,对,对号,”,”方,式,式使,用,用设,备,备时,，,，用,户,户编,程,程就,不,不必,指,指定,特,特定,设,设备,，,，在,程,程序,中,中由,“,“设,备,备类,、,、相,对,对号,”,”定,义,义逻,辑,辑设,备,备。,程,程序,执,执行,时,时由,系,系统,根,根据,用,用户,指,指定,的,的逻,辑,辑设,备,备转,换,换成,与,与其,对,对应,的,的具,体,体物,理,理设,备,备。,所,所以,，,，用户,编,编程,时,时使,用,用的,设,设备,与,与实,际,际使,用,用哪,台,台设,备,备无,关,关，,这,这就,是,是“,设,设备,独,独立,性,性”,。,。,4）,如,如何,实,实现,独,独占,性,性设,备,备分,配,配：,对,对于,独,独占,性,性设,备,备，,系,系统,采,采用,“,“静,态,态分,配,配”,的,的策,略,略，,就,就是,当,当一,个,个作,业,业所,需,需使,用,用的,独,独占,设,设备,能,能得,到,到满,足,足时,，,，该,作,作业,才,才能,被,被装,入,入主,存,存储,器,器执,行,行。,8,在操作系,统,统中，设,置,置“设备,分,分配表”,来,来记录计,算,算机系统,所,所配置的,独,独占设备,类,类型、台,数,数和分配,情,情况等。,设,设备分配,表,表由“设,备,备类表”,和,和“设备,表,表”两部,分,分组成。,通,通过查表,和,和修改表,的,的操作完,成,成设备分,配,配工作。,9,四、磁盘,的,的驱动调,度,度（领会,）,）,1、磁盘,的,的结构,2、访问,磁,磁盘的操,作,作时间,3、磁盘,的,的驱动调,度,度：在多,道,道程序设,计,计系统中,，,，同时有,多,多个访问,者,者请求磁,盘,盘操作，,此,此时系统,采,采用一定,的,的调度策,略,略来决定,各,各等待访,问,问者的执,行,行次序，,所,所以系统决定,等,等待磁盘,访,访问者的,执,执行次序,的,的工作就,是,是磁盘的,“,“驱动调,度,度”,4、对磁盘进,行,行驱动调,度,度的目的,：,：尽可能,的,的降低多,个,个访问者,执,执行输入,输,输出操作,的,的总时间,，,，增加单,位,位时间内,的,的输入输,出,出操作次,数,数，有利,于,于系统效,率,率的提高,。,。,10,5、磁盘,调,调度分为,移,移臂调度,和,和旋转调,度,度。根据,访,访问者指,定,定的柱面,位,位置来决,定,定执行次,序,序的调度,称,称“移臂,调,调度”；,当,当移动臂,定,定位后，,如,如有多个,访,访问者等,待,待访问该,柱,柱面时，,根,根据延迟,时,时间来决,定,定执行次,序,序的调度,称,称为“旋,转,转调度”,。,。,6、移臂,调,调度算法,包,包括以下,四,四种：,1）先来,先,先服务算,法,法；,2）最短,寻,寻找时间,优,优先调度,算,算法；,3）电梯,调,调度算法,；,；,4）单向,扫,扫描调度,算,算法。,以上几种,算,算法要能,够,够区分，,如,如给你一,个,个访问序,列,列和访问,条,条件，应,能,能根据各,种,种算法做,出,出调度后,的,的访问序,列,列。,11,1).,先,先来先服,务,务FCFS(First-Come,FirstServed),根据进程,请,请求访问,磁,磁盘的先,后,后次序进,行,行调度。,FCFS,算,算法仅适,用,用于请求,磁,磁盘I/O的进程,数,数目较少,的,的场合,磁盘调度,的,的目标：,是,是使磁盘,的,的平均寻,道,道时间最,少,少。目前,常,常用的磁,盘,盘调度算,法,法有：先,来,来先服务,、,、最短寻,道,道时间优,先,先及扫描,等,等算法。,12,图 FCFS调度,算,算法,分析,13,2).,最,最短寻道,时,时间优先SSTF(Shortest Seek TimeFirst),图 SSTF调度,算,算法,该算法选,择,择这样的,进,进程：其,要,要求访问,的,的磁道，,与,与当前磁,头,头所在的,磁,磁道距离,最,最近，以,使,使每次的,寻,寻道时间,最,最短。,访问顺序,：,：55,58,39,18,90,160,150,38,184,14,3).,扫,扫描(SCAN),算,算法,1),进,进程“饥,饿,饿”现象,SSTF,算,算法虽然,能,能获得较,好,好的寻道,性,性能，,但,但却可能,导,导致某个,进,进程发生,“,“饥饿”(Starvation),现,现象。因,为,为只要不,断,断有新进,程,程的请求,到,到达，,且,且其所要,访,访问的磁,道,道与磁头,当,当前所在,磁,磁道的距,离,离较近，,这,这种新进,程,程的I/O请求必,须,须优先满,足,足。对SSTF算,法,法略加修,改,改后所形,成,成的SCAN算法,，,，即可,防,防止老进,程,程出现“,饥,饥饿”现,象,象。,15,2)SCAN,算,算法电梯,调,调度算法,该算法不,仅,仅考虑到,欲,欲访问的,磁,磁道与当,前,前磁道间,的,的距离，,更,更优先考,虑,虑的是磁,头,头当前的,移,移动方向,。,。例如：,当,当磁头正,在,在自里向,外,外移动时,，,，SCAN算法所,考,考虑的下,一,一个访问,对,对象，应,是,是其欲访,问,问的磁道,既,既在当前,磁,磁道之外,，,，又是最,近,近的,16,2)SCAN,算,算法,电梯调度,算,算法,图 5-25 SCAN调,度,度算法示,例,例,访问顺序,：,：55,58,39,18,90,160,150,38,184,17,4).,循,循环扫描(CSCAN)算,法,法,图 5-26 CSCAN,调,调度算法,示,示例,CSCAN算法规,定,定磁头单,向,向移动。,即,即将最小,磁,磁道号紧,凑,凑着最大,磁,磁道号构,成,成循环,访问顺序,：,：55,58,39,18,90,160,150,38,184,18,7、信息,的,的优化分,布,布：知道,信,信息在磁,盘,盘上排列,不,