Bài giảng Nguyên lý hệ điều hành: Chương 5 - Phạm Đăng Hải

Bài giảng Nguyên lý hệ điều hành - Chương 5: Quản lý vào ra. Những nội dung chính trong chương này gồm có: Nguyên tắc quản lý chung, dịch vụ vào ra của hệ thống, hệ thống vào ra đĩa. Mời các bạn cùng tham khảo.

ng c o Hệ điều hành co HỆ ĐIỀU HÀNH th an Phạm Đăng Hải haipd@soict.hut.edu.vn u du o ng Bộ mơn Khoa học Máy tính Viện Cơng nghệ Thơng tin & Truyền Thông CuuDuongThanCong.com / 43 Ngày 21 tháng năm 2015 https://fb.com/tailieudientucntt an co ng c o Chương 5: Quản lý vào u du o ng th Chương Quản lý vào CuuDuongThanCong.com / 43 https://fb.com/tailieudientucntt .c o ng co an th ng du o u CuuDuongThanCong.com (Nguồn: internet) https://fb.com/tailieudientucntt co ng c o Chương 5: Quản lý vào Nguyên tắc quản lý chung Dịch vụ vào hệ thống Hệ thống vào đĩa u du o ng th an CuuDuongThanCong.com / 43 https://fb.com/tailieudientucntt .c o Chương 5: Quản lý vào Nguyên tắc quản lý chung co ng Nội dung Nguyên tắc quản lý chung Dịch vụ vào hệ thống Hệ thống vào đĩa u du o ng th an CuuDuongThanCong.com / 43 https://fb.com/tailieudientucntt Nguyên tắc quản lý chung Giới thiệu u du o ng th Ngắt xử lý ngắt an co ng c o Chương 5: Quản lý vào Nguyên tắc quản lý chung 1.1 Giới thiệu CuuDuongThanCong.com / 43 https://fb.com/tailieudientucntt .c o Chương 5: Quản lý vào Nguyên tắc quản lý chung 1.1 Giới thiệu ng Thiết bị vào Đa dạng, nhiều loại thiết bị, loại có nhiều kiểu khác an co Quan điểm kỹ thuật: thiết bị với VXL, motor, linh kiện khác Quan điểm lập trình: Giao diện phần mềm để nhận lệnh, thực trả kết th Phân loại thiết bị ngoại vi Thiết bị khối (Đĩa từ, băng từ) ng Thông tin lưu trữ có kích thước cố định địa riêng Có thể đọc ghi khối độc lập với khối khác du o Tồn thao tác định vị thông tin (seek) Thiết bị ký tự (Máy in, Bàn phím, chuột, ) Chấp nhận luồng ký tự, khơng có cấu trúc khối Khơng có thao tác định vị thơng tin u Loại khác: Đồng hồ CuuDuongThanCong.com / 43 https://fb.com/tailieudientucntt .c o Chương 5: Quản lý vào Nguyên tắc quản lý chung 1.1 Giới thiệu ng Thiết bị điều khiển I Thiết bị ngoại vi (Tbnv ) đa dạng nhiều loại co CPU hết ⇒ Khơng tồn tín hiệu riêng cho thiết bị an Processor không điều khiển trực tiếp thiết bị th TBNV nối với hệ thống qua thiết bị điều khiển (D.C Device controller -Bộ điều khiển thiết bị) Các mạch điện tử cắm khe cắm (slot) mainboard máy tính ng Mỗi thiết bị điều khiển điều khiển 1,2,4, thiết bị ngoại vi du o Tùy theo số giắc cắm có TBĐK Nếu giao diện điều khiển chuẩn (ANSI, IEEE, ISO, ) nối tới nhiều thiết bị khác u Mỗi TBDK có ghi riêng để làm việc với CPU CuuDuongThanCong.com / 43 Dùng không gian địa đặc biệt cho ghi: cổng vào https://fb.com/tailieudientucntt .c o Chương 5: Quản lý vào Nguyên tắc quản lý chung 1.1 Giới thiệu u du o ng th an co ng Thiết bị điều khiển II CuuDuongThanCong.com / 43 https://fb.com/tailieudientucntt .c o Chương 5: Quản lý vào Nguyên tắc quản lý chung 1.1 Giới thiệu ng Thiết bị điều khiển III Giao diện TBĐK TBNV: Giao diện mức thấp co Sector = 512bytes = 4096bits Bộ điều khiển đĩa phải đọc/ghi bit nhóm lại thành sector an HĐH làm việc với TBĐK u du o ng th Thông qua ghi điều khiển thiết bị Các câu lệnh tham số đưa vào ghi điều khiển Khi lệnh điều khiển chấp nhận, CPU điều khiển hoạt động quay sang làm công việc khác Khi lệnh thực xong, điều khiển báo cho CPU tín hiệu ngắt CPU lấy KQ trạng thái thiết bị thông qua ghi điều khiển CuuDuongThanCong.com 10 / 43 https://fb.com/tailieudientucntt .c o Chương 5: Quản lý vào Hệ thống vào đĩa 3.2 Điều phối truy nhập đĩa ng SCAN co Đầu từ dich chuyển từ cylinder đến cylinder quay ngược lại Phục vụ cho yêu cầu gặp đường Yêu cầu truy nhập cylinder : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 53 65 67 98 an 37 du o CuuDuongThanCong.com 38 / 43 122 124 183 Đầu từ dich phía cylinder ng th 14 u https://fb.com/tailieudientucntt 199 .c o Chương 5: Quản lý vào Hệ thống vào đĩa 3.2 Điều phối truy nhập đĩa ng SCAN co Đầu từ dich chuyển từ cylinder đến cylinder quay ngược lại Phục vụ cho yêu cầu gặp đường Yêu cầu truy nhập cylinder : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 53 65 98 du o CuuDuongThanCong.com 38 / 43 122 124 183 Đầu từ dich phía cylinder ng 15 67 an 37 th 14 u https://fb.com/tailieudientucntt 199 .c o Chương 5: Quản lý vào Hệ thống vào đĩa 3.2 Điều phối truy nhập đĩa ng SCAN co Đầu từ dich chuyển từ cylinder đến cylinder quay ngược lại Phục vụ cho yêu cầu gặp đường Yêu cầu truy nhập cylinder : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 53 65 15 98 du o CuuDuongThanCong.com 38 / 43 122 124 183 Đầu từ dich phía cylinder ng 23 67 an 37 th 14 u https://fb.com/tailieudientucntt 199 .c o Chương 5: Quản lý vào Hệ thống vào đĩa 3.2 Điều phối truy nhập đĩa ng SCAN co Đầu từ dich chuyển từ cylinder đến cylinder quay ngược lại Phục vụ cho yêu cầu gặp đường Yêu cầu truy nhập cylinder : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 37 53 65 15 23 98 du o u CuuDuongThanCong.com 38 / 43 122 124 183 Đầu từ dich phía cylinder ng 14 67 an 14 th https://fb.com/tailieudientucntt 199 .c o Chương 5: Quản lý vào Hệ thống vào đĩa 3.2 Điều phối truy nhập đĩa ng SCAN co Đầu từ dich chuyển từ cylinder đến cylinder quay ngược lại Phục vụ cho yêu cầu gặp đường Yêu cầu truy nhập cylinder : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 37 53 65 15 14 u CuuDuongThanCong.com 38 / 43 122 124 183 Đầu từ dich phía cylinder du o 65 98 ng 23 67 an 14 th https://fb.com/tailieudientucntt 199 .c o Chương 5: Quản lý vào Hệ thống vào đĩa 3.2 Điều phối truy nhập đĩa ng SCAN co Đầu từ dich chuyển từ cylinder đến cylinder quay ngược lại Phục vụ cho yêu cầu gặp đường Yêu cầu truy nhập cylinder : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 14 37 53 65 th 15 CuuDuongThanCong.com 38 / 43 122 124 183 Đầu từ dich phía cylinder u du o 65 98 ng 23 14 67 an https://fb.com/tailieudientucntt 199 .c o Chương 5: Quản lý vào Hệ thống vào đĩa 3.2 Điều phối truy nhập đĩa ng SCAN co Đầu từ dich chuyển từ cylinder đến cylinder quay ngược lại Phục vụ cho yêu cầu gặp đường Yêu cầu truy nhập cylinder : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 14 37 53 65 31 u du o 65 CuuDuongThanCong.com 38 / 43 122 124 183 Đầu từ dich phía cylinder ng 23 14 98 th 15 67 an https://fb.com/tailieudientucntt 199 .c o Chương 5: Quản lý vào Hệ thống vào đĩa 3.2 Điều phối truy nhập đĩa ng SCAN co Đầu từ dich chuyển từ cylinder đến cylinder quay ngược lại Phục vụ cho yêu cầu gặp đường Yêu cầu truy nhập cylinder : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 14 37 53 65 CuuDuongThanCong.com 38 / 43 124 183 Đầu từ dich phía cylinder 31 24 u du o 65 122 ng 23 14 98 th 15 67 an https://fb.com/tailieudientucntt 199 .c o Chương 5: Quản lý vào Hệ thống vào đĩa 3.2 Điều phối truy nhập đĩa ng SCAN co Đầu từ dich chuyển từ cylinder đến cylinder quay ngược lại Phục vụ cho yêu cầu gặp đường Yêu cầu truy nhập cylinder : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 14 37 53 65 CuuDuongThanCong.com 38 / 43 124 183 Đầu từ dich phía cylinder 31 24 u du o 65 122 ng 23 14 98 th 15 67 an https://fb.com/tailieudientucntt 199 .c o Chương 5: Quản lý vào Hệ thống vào đĩa 3.2 Điều phối truy nhập đĩa ng SCAN co Đầu từ dich chuyển từ cylinder đến cylinder quay ngược lại Phục vụ cho yêu cầu gặp đường Yêu cầu truy nhập cylinder : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 14 37 53 65 CuuDuongThanCong.com 38 / 43 124 183 Đầu từ dich phía cylinder 31 24 u du o 65 122 ng 23 14 98 th 15 67 an https://fb.com/tailieudientucntt 59 199 .c o Chương 5: Quản lý vào Hệ thống vào đĩa 3.2 Điều phối truy nhập đĩa ng C-SCAN co Nguyên tắc: Xử lý cylinders danh sách nối vịng: Cylinder ngồi nối tiếp với cylinder an Đầu từ d/chuyển từ cylinder đến cylinder Phục vụ cho yêu cầu gặp đường th Khi tới Cylinder cùng, quay ngược lại Cylinder ngồi ng Khơng phục vụ cho yêu cầu gặp đường du o Nhận xét: Thu thời gian đợi đồng thuật toán SCAN u Khi đầu đọc đạt tới phía đĩa (cylinders cùng, ngồi ), mật độ yêu cầu xuất phía bên lớn so với vị trí (do vừa qua) Các yêu cầu đợi lâu ⇒ Quay phía bên CuuDuongThanCong.com 39 / 43 https://fb.com/tailieudientucntt .c o Chương 5: Quản lý vào Hệ thống vào đĩa 3.2 Điều phối truy nhập đĩa co ng C-SCAN: Ví dụ Yêu cầu truy nhập cylinder : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 53 65 67 98 an 37 du o ng th 14 u CuuDuongThanCong.com 40 / 43 https://fb.com/tailieudientucntt 122 124 183 199 .c o Chương 5: Quản lý vào Hệ thống vào đĩa 3.2 Điều phối truy nhập đĩa ng LOOK/ C-LOOK co Phiên SCAN/C-SCAN: Đầu đọc không di chuyển tới cylinders ngoài/trong mà đến y/cầu xa phía quay lại 37 53 65 67 98 du o ng th 14 u an Yêu cầu truy nhập cylinder : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 CuuDuongThanCong.com 41 / 43 https://fb.com/tailieudientucntt 122 124 183 199 .c o Chương 5: Quản lý vào Hệ thống vào đĩa 3.2 Điều phối truy nhập đĩa ng Vấn đề lựa chọn thuật toán co SSTF: Phổ biến, hiệu FCFS SCAN/C-SCAN hoạt động tốt cho hệ thống có nhiều yêu cầu truy nhập đĩa Không gặp vấn đề "starrvation: chờ đợi lâu" th an Hiệu thuật toán phụ thuộc mạnh số lượng kiểu yêu cầu Yêu cầu truy xuất đĩa bị ảnh hưởng mạnh phương pháp phân phối đĩa cho file du o ng Phân phối liên tục: đưa y/cầu truy xuất lân cận Phân phối liên kết/ mục: gồm khối phân bố rộng rãi đĩa u Thuật toán điều phối truy nhập đĩa viết modul riêng biệt HĐH cho phép thay thuật toán khác cần thiết Cả SSTF LOOK lựa chọn hợp lý cho thuật toán mặc định CuuDuongThanCong.com 42 / 43 https://fb.com/tailieudientucntt .c o Chương 5: Quản lý vào Nguyên tắc quản lý chung an Giới thiệu Ngắt xử lý ngắt Dịch vụ vào hệ thống Vùng đệm (Buffer) th co ng Kết luận ng Quản lý lỗi vào Hệ thống vào đĩa Cấu trúc đĩa từ Điều phối truy nhập đĩa u du o Kỹ thuật SPOOL CuuDuongThanCong.com 43 / 43 https://fb.com/tailieudientucntt ... o Chương 5: Quản lý vào Nguyên tắc quản lý chung Dịch vụ vào hệ thống Hệ thống vào đĩa u du o ng th an CuuDuongThanCong.com / 43 https://fb.com/tailieudientucntt .c o Chương 5: Quản lý vào Nguyên. .. xử lý ngắt an co ng c o Chương 5: Quản lý vào Nguyên tắc quản lý chung 1.1 Giới thiệu CuuDuongThanCong.com / 43 https://fb.com/tailieudientucntt .c o Chương 5: Quản lý vào Nguyên tắc quản lý. .. ng Giao tiếp thiết bị ngoại vi với hệ điều hành c o Chương 5: Quản lý vào Nguyên tắc quản lý chung 1.1 Giới thiệu Sau hệ điều hành gửi yêu cầu tbnv, HĐH cần phải biết co Thiết bị ngoại vi hoàn