第六章、輸入輸出系統

第六章、輸入輸出系統

i/o系統的概念：指用于實作資料輸入、輸出以及資料存儲的系統。

假脫機（spooling）系統

假脫機技術是低速輸入輸出裝置與主機交換的一種技術，通常也稱為“假脫機真聯機”，核心思想史以聯機的方式得到脫機的效果。

通過假脫機技術，可以将一台實體i/o裝置虛拟為多台邏輯i/o裝置，這樣也就允許多個使用者共享一台實體i/o裝置。

脫機技術：利用專門的外圍控制機，先将低速i/o裝置的資料傳到高速磁盤上，或者相反。這樣當處理機需要輸入資料時，便可以直接從磁盤中讀取資料，極大地地逃了輸入速度。反之，在處理機需要輸出資料時，也可以以很快的速度把資料先輸出到磁盤上，處理機便可以去做自己的事情。這樣就能實作以前的脫機輸入和輸出功能。此時外圍操作與cpu對資料的處理同時進行，我們把這種聯機情況下實作同時外圍操作的技術稱為spooling技術，或者稱為假脫機技術。

該系統組成：

輸入井和輸出井

輸入緩沖區和輸出緩沖區

輸入程序和輸出程序

井管理程式

直接記憶體通路（dma）

磁盤排程算法

先來先服務（fcfs）

根據程序請求通路磁盤的先後順序進行排程。例子：從100号磁道開始

被通路的下一個磁道号

移動距離

55

45

54

3

39

19

18

21

90

72

160

70

150

110

38

112

184

146

平均尋道長度：55.3

最短尋道時間優先（sstf）

概念：該算法選擇這樣的程序，其要求通路的磁道與目前磁頭所在磁道距離最近，以使得每次尋道時間最短，但不保證平均尋道時間最短。

例子：（從100号磁道開始）

下個磁道号

10

58

32

16

1

132

24

平均尋道長度：27.5

掃描（scan）算法（電梯排程）

基于優先級排程算法，自裡向外，自外向裡。

例子：（從100号磁道開始，向磁道号增加的方向通路）

50

94

20

平均尋道長度：27.8

循環掃描算法（cscan）

概念：隻是自裡向外移動，當移動到最外時，磁頭立刻傳回最裡的磁道，即最小磁道号緊挨着最大磁道号

例子：（從100号磁道開始，向磁道号增加方向）

下一個磁道

166

平均尋道長度：35.8