پاورپوینت سیستم مدیریت I/O

فرمت: PPT   تعداد صفحات: 15

فهرست:

• سیستم مدیریت I/O چیست ؟
• مسیرI/O برای نوشتن داده روی دیسک چگونه است؟
• چه استراتژی هایی برای مدیریت بافرهای I/O وجود دارد؟
• ساختار سیستم مدیریت I/O در Unix چگونه است؟
• انواع سیستم های I/O در Unix کدامند؟

در رایانش، ورودی/خروجی (به انگلیسی: input/output) یا همان I/O به معنای ارتباط برقرار کردن بین یک سیستم پردازش اطلاعات مانند رایانه و دنیای بیرون (انسان) است.

ورودی، سیگنال‌ها یا داده‌هایی هستند که به وسیله سیستم دریافت می‌شوند، و خروجی‌ها سیگنال‌ها یا داده‌هایی هستند که سیستم آنها را ارسال می‌کند. همچنین اعمال I/O را می‌توان قسمتی از یک عمل تعریف کرد، اجرای I/O به معنی زمانبندی ورودی/خروجی است. برای مثال صفحه‌کلید یا موشواره را می‌توان یک وسیله ورودی برای رایانه به حساب آورد و در مقابل نمایشگر یا چاپگر را می‌توان به عنوان وسیله خروجی حساب کرد. به علاوه وسیله یا دستگاه‌هایی که برای ارتباط بین رایانه‌ها استفاده می‌شود مانند مودم یا کارت‌های شبکه به طور کلی هر دو عمل ورودی و خروجی را در بر می‌گیرند.

مسیر I/O برای نوشتن داده روی دیسک چگونه است؟

مثال: یک برنامه C در نظر می گیریم که درخواست نوشتن یک بایت داده را در یک فایل می نماید.

برای انجام این درخواست چه مراحلی در سیستم طی می شود؟

مرحله (1): برنامه C: درخواست write (textfile, ch, 1) I/O

مرحله (2): سیستم مدیریت فایل ها (File Manager):

• به جدول Opened File Table مراجعه می کند.
• بافر I/O مربوط به سکتور مورد نظر را آماده می کند. (Load) (چگونه؟)
• بایت را در محل مناسب در بافر می نویسد.
• سپس I/0 Processor را صدا (invoke) می کند.

مسیرI/O برای نوشتن داده روی دیسک چگونه است؟

مرحله (3): پردازنده I/O Processor) I/O):

• پردازنده I/O به طور مستقل از پردازنده اصلی (CPU) عمل می کند. (چرا؟)
• بافر I/O را به فرمت مناسب دیسک تبدیل و آماده تحویل می کند.
• منتظر آمادگی کنترلر دیسک (Disk Controller) برای دریافت می شود.
• سپس محتوای بافر را برای کنترلر دیسک ارسال می کند.

مرحله (4): سیستم کنترل دیسک (Disk Controller):

• دستور قرار گرفتن هد Read/Write روی شیار مربوطه را می دهد.
• روی شیار مربوطه، در انتظار رسیدن هد به سکتور مورد نظر می ماند.
• سپس محتوای بافر را برای دیسک ارسال می کند.

انواع بافرهای I/O کدامند و مدیریت آنها با کیست؟

• بافرهای I/O سیستم (System I/O Buffer): مسؤلیت مدیریت آن با سیستم است.
• بافرهای I/O برنامه (Program I/O Buffer): مسؤلیت مدیریت آنها با خود برنامه است.

مدیریت بافرهای I/O چه اهمیتی دارد؟ مدیریت بافرهای I/O در کارآیی (Performance) سیستم و برنامه ها نقش بسیار موثری دارد. برای پایین آوردن تعداد مراجعات به دیسک ها بایستی سیستم تعدادی بافر I/O رزرو نماید (Multiple Buffering).

چه استراتژی هایی برای مدیریت بافرهای I/O وجود دارد؟

روش های Multiple Buffering کدامند؟

روش Double Buffering:

• حالتی است که سیستم دو بافر I/O به یک برنامه (Process یا Job) اختصاص میدهد.
• این تعداد می تواند بیشتر نیز تعیین شود. (کجا؟)

روش Buffer Pooling: سیستم تعداد زیادی بافر I/O رزرو می کند و سکتورهای مورد استفاده برنامه ها را حتی الامکان در RAM حفظ می کند. در موقع احتیاج به آزاد کردن یکی از بافرها از روش Least Recently Used استفاده می شود.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.