Device Management

1
????????????????

• Device Management

2
???????????????? (Device Characteristic)

• ?????????????-????????? (Input/Output Device)
• ????????????????? (Storage Device)

3
?????????????-????????? (Input/Output Device)

• ????????????? ????????????????????????????????????
  ?????????????????????? ? ??????????????? ????
  ??????????????? ????????? ?????

4
?????????????-????????? (Input/Output Device)
???

• ???????????????? ??? ??????????????????????????
  ??????????????????????????????????? ????
  ????? ????????????
• ??????????? 2 ?????????
• ???????????????????????? (Stream)
• ??????????????????????????? (Non-Stream)

5
???????????????????????? (Stream)

• ?????????????????????????????????????????????
• ?????????????????????????????????????????????
• ???????????????????
• ????????????????????? ????????? ????????????

6
???????????????????????? (Stream) ???
7
??????????????????????????? (Non-Stream)

• ???????????????????????????????????????????
• ??????????????????????????????????????????????????
  ???????????????????????????
• ???????????????????? ?????

8
????????????????? (Storage Device)

• ??????????????????????????????????????????????????
  ?? ?
• ????????????????????????????????????????????????
• ???????? 2 ?????????
• ?????????????????????????????? (Serial Access
  Storage Device)
• ???????????????????????????? (Direct Access
  Storage Device)

9
?????????????????????????????? (Serial Access
Storage Device)

• ?????????? (Access) ??????????????????
  ?????????????????????????????
• ???????????????????????????? ? ???????????????????
  ?????? ???????????????????????????????????????????
  ?????????????????????????????????????
• ??????????????????? ???

10
???????????????????????????? (Direct Access
Storage Device)

• ??????????????????????????????????????????
  ???????? ??????????????????????????????
• ??????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ???????????
• ??????????????????? ?????

11
???????????????? (Device Controller)

• ?????????????????????????????????????? ?
  ????????????????????????????????
• ?????????????????????????????????????????????????
  ?????????????????????????????????? (Circuit
  board) ????????????????????????????
  ????????????????
• ?????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????

12
???????????????? (Device Controller) ???

• ???????????????????????????????????????? ? ????
• ?????????????? ???????????????????????????????
• ?????????????? ???????????????????????????????????
  ?? (Disk Controller)

13
????????????? (Device drivers)

• ??????????????????????????????????????????????????
  ?? ? ????? ?????????????????????????
  ?????????????????????????????
• ????????? OS ??????????????????????? ??? OS
  ????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????? ?
  ??????????????????????????? OS ???????????????????
  ?????????????

14
????????????? (Device drivers) ???

• ????????????????????????????????? OS
  ??????????????????????????????????????????????????
  ? ???????????????????????????????????????????
  ????????????????????????????????????
  ????????????? (Device drivers)

15
????????????? (Device drivers)
?????
????????????
???????
16
????????????? (Device drivers) ???
?????????????
???????? ? ??? OS
VGA Driver
Scanner Drv.
CR-ROM Drv.
?????????
?????????
?????????
17
?????????? OS ??????????????????

• ???????????????????????????? ??????? UCB (Unit
  control block) ???????????????????????????????????
  ?????????????? ? ?????????????? ?
• ??????????????????????????????????????????????????
  ????? 3 ??????
• ???????? (Dedicated device) ??????????????????????
  ?????????????????????????????????? ?????????? ?
  ??????????????????????????????
• ?????????? (Shared device) ???????????????????????
  ???????????????????????????? ?????????????????????
  ????????
• ??????? (Virtual device) ?????????????????????????
  ?????????????????????????????

18
?????????? OS ?????????????????? ???

• ?????? (Allocate) ??????? ????????????????????????
  ?????????????????????
• ???????? (Deallocate) ????????????????????????????
  ????????????????? ???????????????????????????????
• ??????????????????????????????????????????????????
  ?????? ???????????????

19
?????????????????????? CPU ??????????

• ???????????????????????????????????????????? ?
  ???????????????????????????????????????
• ???????????????? CPU ?????????????????????????????
  ????????????????????????? ?
• ???????????????????????????? ? ???????????????????
  ?????? ?????????????????? CPU ??????????????????
  ????????????????????????????????

20
?????????????????????? CPU ?????????? ???

• ??????????????????? ?????? 3 ???? ??????
• ?????????? (Polling)
• ???????????????? (Interrupt)
• ????????? (Mailbox)

21
?????????? (Polling)

• ???????????????????????? ??? ? ???????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ???????-?????????? ???????????????????????????????
  ?????

22
???????????????? (Interrupt)

• ?????????????????????????????????
  ???????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ???????????????? ??????????????????

23
????????? (Mailbox)

• ??????????????????????????????????????????????????
  ???????????????????????????????????????
  ?????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ????????????????????????????????????????????

24
?????????????????????? CPU ?????????? ???
?????????????????????????????????????????????????
CPU
?????????????????????? CPU
25
?????????????????????? CPU ?????????? ???

• ?????????????????????????????????????????? CPU
  ???????????????????????????????? ???????????????
  CPU ???????????????????????????
• ?????????????????? ????? DMA (Direct Memory
  Access)

CPU
I/O
???????????
26
?????????????????????? CPU ?????????? ???

• ?????????????????? DMA ????????????? ?????????
  DMA (DMA Controller)
• DMA Controller ?????????????? CPU
  ??????????????????????????? DMA
• ????????????????????? DMA Controller
  ??????????????????? CPU ??????
• ????? CPU ?????????? CPU ????????? DMA Controller
  ??????????????????????????????? ???? CPU
  ?????????????
• ??????????????? DMA Controller ???????????????????
  CPU ?????????????????????????????????????

27
?????????????????????????? (Storage Management)

• ????????????????????????????????????????????????
  (Secondary Storage) ????????????????????????
• ?????? ????????????? (Magnetic disk) ????
  ?????????? ?????????????

28
????? (Disk)

• ??????????????????????????????????????????????????
  ?????????? (cylinder)
• ??????????????????????????????????? (track)
• ?????????????????????????????????? (sector)

29
????? (Disk) ???

• ??????????????????????????????????????????????????
  ? (Block) ???????????????????????? 512 Byte
  ????????????????????????????????????????????
  ???????????? 0 ???????????????????????????????????
  ?????????????????????????????????

30
????? (Disk) ???

• ??????????????????????????????????????????????????
  ???????????????? ? ???????????????????????????????
  ?

31
????? (Disk) ???
??????
32
????????????????????? (Disk scheduling)

• ??????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????? 3 ?????
  ??????
• ???????????????? (seek time) ?????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ???????????
• ??????????????????????? (rotational latency)
  ??????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????
• ???????????????????????? (transfer time)

33
????????????????????? (Disk scheduling) ???

• ???????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ?????????????????????
• ?????????????????????? ???????????????????????
  ???????????????

34
????????????????????? (Disk scheduling) ???

• ?????????????????????????????????????? 5
  ?????????
• ?????????????????????????? (First come first
  served FCFS)
• ??????????????????????????????? (Shortest seek
  time first SSTF)
• ????????????????? (SCAN Scheduling)
• ??????????????????? (Circular-SCAN Scheduling)
• ????????????? LOOK (Look Scheduling)

35
?????????????????????????? First come first
served FCFS

• ?????????????????????????????????
  ?????????????????????????????????????
• ????????????????????????????????????????????????
  97 , 180 , 36 , 124 , 12 , 128 , 62 , 66
  ?????????????????? 50
• ???????????????????????????????????????????????

36
?????????????????????????? First come first
served FCFS
47
83
144
88
112
116
66
4

• ????????????????????????????????????????? 97 ,
  180 , 36 , 124 , 12 , 128 , 62 , 66
• ?????????????????????????????? 660 ??????????

37
??????????????????????????????? Shortest seek
time first SSTF

• ??????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????
• ????????????????????????????????????????????????
  97 , 180 , 36 , 124 , 12 , 128 , 62 , 66
  ??????????????????????????????????????????????????
  ???? 50
• ???????? ???????????????????????????????????????
  ?????????????????

38
???????????????????????????? Shortest Seek Time
First SSTF
12
4
30
24
27
85
4
52

• ????????????????????????????????????????? 97 ,
  180 , 36 , 124 , 12 , 128 , 62 , 66
• ???????????????????? FCFS 50, 62, 66, 36, 12, 97,
  124, 128, 180
• ?????????????????????????????? 238 ??????????

39
?????????? SSTF

• ????????????????????????????????????????? ????
  ??????????????????????? 12 ??? 180
  ?????????????????????? ?????????? 12
  ????????????????? ????????????????????? 12 ??????
  ?????????????????????????????????? 12 ???? ????
  ?????????? 180 ???????????
• ????????? SSTF ????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ???? ???????????

40
???????????????????????????? Shortest Seek Time
First SSTF
0
12
36
50
62
66
97
124
128
180
199
14
24
4
50
31
27
4
52

• ????????????????????????????????????????? 97 ,
  180 , 36 , 124 , 12 , 128 , 62 , 66
• ???????????????????? FCFS 50, 36, 12, 62, 66, 97,
  124, 128, 180
• ?????????????????????????????? 206 ??????????

41
????????????????? SCAN

• ??????????????????????????????????????????????????
  ????????????????????????????? (??????????????)
  ????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ?????????????
• ????????????????????????????????????????????????
  97 , 180 , 36 , 124 , 12 , 128 , 62 , 66
  ??????????????????????????????????????????????????
  ???? 50 ?????????????????????????????????????? 0
• ???????? ???????????????????????????????????????
  ?????????????????

42
????????????? SCAN
0
12
36
50
62
66
97
124
128
180
199
14
24
12
4
62
31
27
4
52

• ????????????????????????????????????????? 97 ,
  180 , 36 , 124 , 12 , 128 , 62 , 66
• ???????????????????? FCFS 50, 36, 12, 62, 66, 97,
  124, 128, 180
• ?????????????????????????????? 230 ??????????

43
????????????????? C-SCAN

• ???????????????????????????????? SCAN
  ??????????????????????????????????????????????????
  ????????????????? ????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ????????? (???????-?????????)
• ????????????????????????????????????????????????
  97 , 180 , 36 , 124 , 12 , 128 , 62 , 66
  ??????????????????????????????????????????????????
  ???? 50
• ???????? ???????????????????????????????????????
  ?????????????????

44
?????????? C-SCAN
0
12
36
50
62
66
97
124
128
180
199
12
4
31
27
4
52
19
199
12
24

• ????????????????????????????????????????? 97 ,
  180 , 36 , 124 , 12 , 128 , 62 , 66
• ???????????????????? FCFS 50, 36, 12, 62, 66, 97,
  124, 128, 180
• ?????????????????????????????? 384 ??????????

45
????????????????? LOOK

• ???????????????????????????????? SCAN ??? C-SCAN
  ??????????????????????????????????????????????????
  ?????????????????????????????????????? ?
  ????????????????????????????????????????????
• ????????????????????????????????????????????????
  97 , 180 , 36 , 124 , 12 , 128 , 62 , 66
  ??????????????????????????????????????????????????
  ???? 50
• ???????? ???????????????????????????????????????
  ?????????????????

46
?????????? LOOK
0
12
36
50
62
66
97
124
128
180
199
12
4
31
27
4
52
168
24

• ????????????????????????????????????????? 97 ,
  180 , 36 , 124 , 12 , 128 , 62 , 66
• ???????????????????? FCFS 50, 36, 12, 62, 66, 97,
  124, 128, 180
• ?????????????????????????????? 322 ??????????

47
???????????????????????? (Disk Management)

• OS ???????????????????????????????????????????????
  ????? ???? ??????????????? ???????????????????????
  ????? ????????????????????????????????
• ??????????????? (Disk formatting)
• ??????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????? ??????????????????????????
  ?????????? Low-Level formatting
• ??????????????????????????????????????????????????
  ?????

48
???????????????????????? (Disk Management) ???
??????????????? (Disk formatting) ??????? A
49
???????????????????????? (Disk Management) ???
Boot Block

• ????????????????????????????????????????????????
  ??????????? ??????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ? ??????????????????? Bootstrap
  ??????????????????????????????????????????????
  Boot block ?????????????? Boot Block
  ?????????????????? Boot Disk

50
???????????????????????? (Disk Management) ???
Bad Block

• ???????????? ??????? ???????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????
• bad block ???????????????????????
  ????????????????? ????????????????????????????????
  ????????????
• ???????????????????????????????????????????

51
???????????????????????? (Disk Management) ???

• ?????????????????? Bad Blocks
• ??????????????????????????????????????????????????
  ????????????????????? ????????????????????????????
  ????????????????????????????????????????????
  ???????????????????????????????
  ??????????????????????????? (Bad sector)

52
???????????????????????? (Disk Management) ???

• ?????????????????????????? Bad Blocks ???? Bad
  sector ??? OS ????????????????????????????????????
  ? Bad sector ????????? ???????? Bad sector
  ?????????????????????????????? Bad sector ????

53
???????????????????????? (Disk Management) ???

• ??????????????????????? OS ?????? 2 ????
• ????????????????????????? Bad sector ???????
• ???????? Bad sector ??????????????????????????????
  ?????????????????????????????

54
?????????????

• ??????????????????????????????????????????????????
  ??????????????? ??????????????????????????????????
  ???????
• ?????????????????????????????????????????????
  (RAM Disk)
• ?????????????????????????? SPOOL (Simultaneous
  Peripheral Operation On-Line)

55
????????? SPOOL

• ??????????????????????????????????????????????????
  ????????????????
• ?????????????????????????????? ???????????????????
  ?????????????????????????????????????????????????
• ??????????????????? OS ???? SPOOLER
  ?????????????????????????? SPOOL ???????

56
????????? SPOOL ???
????????????
???????????
????????????????? ????? spool
????????????????????????
?????????????????????????????
Spooling Disk
57
Question Answer
58
?????????

• 1. ????????????????????????????
  50,80,10,60,15,70,90 ???????????????????????? 30
  ?????????????????????????????????????
• FCFS
• Shortest seek time first SSTF
• SCAN
• C-SCAN
• Look Scheduling

59
?????????????? 7

• 2. ???????????????? Device Controller ???????
  ???????????????????????????
• 3. DMA ???????
• 4. ???????????????????????????????????????????????
  ?
• 5. ?????????????????????????????????? CPU
  ??????????6. Boot Sector ???????
• 7. Spooler ???????
• 8. ????????????????????????????????? Disk