第六章、输入输出系统

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

10

58

32

16

1

132

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）

50

94

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

166

平均寻道长度：35.8