Bài giảng Hệ điều hành - Nguyễn Đức Thuần

 SSTF
– Lập lịch SCAN
– Lập lịch C-SCAN
– Lập lịch LOOK
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
197
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Lập lịch FCFS (First Come, First Served)
– Phương pháp đơn giản, dễ lập trình
– Không cung cấp dịch vụ tốt
Ví dụ đầu đọc đang ở khối 53, cần đọc các khối theo
thứ tự
98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67
Đầu đọc phải lần lượt đi qua các khối
53, 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
198
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Lập lịch SSTF (Shortest-Seek-Time-First)
– Di chuyển đầu đọc đến các khối cần thiết theo vị trí
lần lượt gần với vị trí hiện hành của đầu đọc nhất
Ví dụ đầu đọc đang ở khối 53, cần đọc các khối theo
thứ tự
98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67
Đầu đọc lần lượt đi qua các khối
53, 65, 67, 37, 14, 98, 122, 124, 183
– Thích hợp cho hệ thống cần truy xuất dữ liệu liên tục
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
199
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Lập lịch SCAN
– Đầu đọc di chuyển về 1 phía của đĩa và từ đó di
chuyển qua phía kia.
Ví dụ đầu đọc đang ở khối 53, cần đọc các khối theo
thứ tự
98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67
Đầu đọc lần lượt đi qua các khối
53, 37, 14, 0, 65, 67, 98, 122, 124 và 183
– Thích hợp cho hệ thống truy xuất dữ liệu khối lượng
lớn
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
200
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Lập lịch C-SCAN
– Tương tự thuật tóan SCAN, chỉ khác khi di chuyển đến
một đầu nào đó của đĩa, nó sẽ lập tức trở về đầu bắt
đầu của đĩa
Ví dụ đầu đọc đang ở khối 53, cần đọc các khối theo thứ
tự
98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67
Đầu đọc lần lượt đi qua các khối
53, 65, 67, 98, 122, 124, 183, 0, 14, 37
– Thích hợp cho hệ thống truy xuất dữ liệu khối lượng lớn
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
201
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Lập lịch LOOK
– Giống C-SCAN nhưng chỉ chuyển đến khối xa nhất ở
mỗi hướng chứ không đến cuối.
Ví dụ đầu đọc đang ở khối 53, cần đọc các khối theo thứ
tự
98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67
Đầu đọc lần lượt đi qua các khối
53, 65, 67, 98, 122, 124, 183, 14, 37
– Thích hợp cho hệ thống truy xuất dữ liệu khối lượng lớn
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
202
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Quản lý lỗi
– Lỗi lập trình: tìm không thấy cylinder, sector, head, 
địa chỉ buffer. Xử lý bằng kiểm tra tham số, thông báo
lỗi.
– Lỗi checksum tạm thời: gây ra bởi bụi trên đầu đọc
– Lỗi checksum thường trực: đĩa hư vật lý trên các khối
– Lỗi tìm kiếm: seek đầu đọc sai địa chỉ
– Lỗi điều khiển: bộ điều khiển từ chối thi hành lệnh
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
203
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• RAM disk
– RAM disk dùng một phần bộ nhớ chính để lưu trữ các
khối dữ liệu
– RAM disk được chia làm nhiều khối tùy theo dung lượng
yêu cầu cấp phát. Mỗi khối có cùng kích thước với khối
trên đĩa
– Khi nhận được chỉ thị đọc/ghi các khối, driver tìm trong
bộ nhớ RAM disk vị trí của khối, thực hiện đọc/ghi ngay
trong vùng nhớ
– RAM disk truy xuất nhanh hơn đĩa vật lý
– HĐH phải lưu dữ liệu vào đĩa cứng trước khi người dùng
shutdown
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
204
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Interleave
– Khoảng cách giữa các sector dùng để đồng bộ chức năng
đọc/ghi dữ liệu trên đĩa. 
– Interleave được xác định trong quá trình format đĩa
VD: đĩa có 17 sector/track, interleave=4, sơ đồ sector như sau: 
1, 14, 10, 6, 2, 15, 11, 7, 3, 16, 12, 8, 4, 17, 13, 9, 5
Lần 1: 1, 14, 10, 6, 2, 15, 11, 7, 3, 16, 12, 8, 4, 17, 13, 9, 5
Lần 2: 1, 14, 10, 6, 2, 15, 11, 7, 3, 16, 12, 8, 4, 17, 13, 9, 5
Lần 3: 1, 14, 10, 6, 2, 15, 11, 7, 3, 16, 12, 8, 4, 17, 13, 9, 5
Lần 4: 1, 14, 10, 6, 2, 15, 11, 7, 3, 16, 12, 8, 4, 17, 13, 9, 5
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
205
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Cài đặt hệ thống nhập xuất chuẩn (terminal)
– Terminal là hệ thống nhập xuất (chỉ có bàn phím, 
màn hình và bộ điều hợp dữ liệu vào ra) 
– Terminal chuyển dữ liệu Một máy tính có thể liên lạc
với nhiều terminal
– HĐH chia terminal thành 2 loại: RS-232 và ánh xạ bộ
nhớ
– RS-232: hard-copy, glasstty, Intelligent, blit
– Ánh xạ bộ nhớ: ký tự, bit 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
206
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Các terminal RS-232
– Thiết bị giao tiếp tuần tự theo bit với bàn phím, màn hình...
– Connector 25 pins: mass, receiver, sender, 22 reserved pins
– Data package: start bit-data to be tranfered-end bit(s) 
– Tốc độ chuyển:1200, 2400, 4800, 9600 bps (bit per second)
– Sử dụng bộ chuyển UART gắn trên card giao tiếp
– Hard-copy/glassttys: nhập ký tự từ bàn phím, huyển cho máy
tính, xuất ra máy in/màn hình
– Terminal Intelligent: gửi ký tự ASCII ESC sau những ký tự
khác nhau để di chuyển con trỏ trên màn hình
– Blit: bộ xử lý mạnh với màn hình độ phân giải 1024x800
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
207
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Các terminal ánh xạ bộ nhớ
– Giao tiếp với máy tính bằng video RAM (không dùng
cổng serial)
– Chip điều khiển trên video card lấy thông tin từ video 
RAM, tạo ra tín hiệu video để điều khiển màn hình
– Màn hình tạo tia điện tử quét từ trên xuống dưới.
– Bộ điều khiển tín hiệu sẽ xác định mỗi điểm (pixel) là
sáng hay tối (đối với màn hình mono), màu gì (màn hình
màu) 
– Text mode (mono $B000, màu $B800): 2000 ký tự 2 byte 
(thuộc tính-chữ), box 9x14, bố trí trên 25 dòng, 80 cột. 
Graphic mode ($A000): độ phân giải 320x200, 640x480, 
800x600, 1027x768... pixels
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
208
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Phần mềm nhập cho terminal
– Dữ liệu nhập từ bàn phím, chuyển cho ứng dụng
– Khi có phím nhấn, ngắt bàn phím báo cho bộ điều
khiển biết có ký tự nhập đang lưu trữ trong buffer của
bộ nhớ chính. Bộ điều khiển sẽ ánh xạ lại mã ASCII 
của ký tự phím nhấn
– Có 2 dạng buffer bàn phím: pool buffer, structred
buffer
– Một số terminal cần phần mềm echoing điều khiển
hiển thị ký tự gõ: mật khẩu, tab, backspace, line feed, 
carriage return...
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
209
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Phần mềm xuất cho terminal
– Mỗi loại terminal sử dụng phần mềm xuất khác nhau
– Terminal RS-232 sử dụng pool buffer chứa dữ liệu
xuất: các ký tự được xuất tuần tự theo các tín hiệu ngắt
– Terminal ánh xạ: các ký tự được xuất 1 lần từ video 
RAM. Các ký tự đặc biệt (backspace, bell, cr, lf...) được
cập nhật cho phù hợp.
– Các chức năng của phần mềm soạn thảo màn hình
terminal: di chuyển con trỏ, chèn xóa ký tự/dòng, cuộn
màn hình lên xuống, tạo hiệu ứng (tương phản, gạch
dưới, nhấp nháy...), tạo/hủy/di chuyển/quản trị cửa
sổ... 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
210
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Cài đặt đồng hồ (timer)
– Timer là thiết bị phần cứng đặc biệt, không thuộc thiết
bị khối (vd đĩa) hay thiết bị tuần tự (vd bàn phím, màn
hình). 
– Chức năng chính của timer
• Kiểm soát thời gian trong ngày
• Phân chia thời gian chia xẻ cho các tiến trình sử
dụng CPU
– Phần mềm đồng hồ hoạt động như device driver 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
211
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Phần cứng đồng hồ: 
– Dạng 1: sử dụng điện thế 110/220v, tạo ngắt theo mỗi
chu kỳ hiệu điện thế 50/60 MHz
– Dạng 2: bộ dao động thạch anh, bộ đếm và bộ thanh ghi
• Dưới tác dụng của dòng diện, tinh thể thạch anh tạo
ra dao động 5-100 MHz, chuyển cho bộ đếm
• Bộ đếm giảm dần sau mỗi dao động, tạo ngắt khi
Counter=0. Bộ thanh ghi sẽ nạp lại giá trị cho bộ đếm
• Khi ngắt đồng hồ kích hoạt, HĐH sẽ thực hiện trình xử
lý ngắt của nó
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
212
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
 Phần mềm đồng hồ
– Phần cứng đồng hồ tạo caùc ngaét theo từng khoảng thời
gian đều đặn
– Phần mềm (driver) đồng hồ coù nhiệm vụ:
 Quản lí thời gian trong ngaøy
 Khoâng cho pheùp tiến trình chaïy laâu hơn thời gian
cho pheùp
 Điều phối kế họach sử dụng CPU
 Cung cấp watchdog timer cho hệ thống
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
213
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Quản lý thời gian trong ngày
– Tăng bộ đếm sau mỗi nhịp đồng hồ. 
– Vấn đề lưu ý : Kích thước bộ đếm
– Các loại bộ đếm:
• Bộ đếm nhịp 32 bits: dao động 60MHz bị tràn sau
2 năm
• Bộ đếm 64 bits: tốn kém
• Bộ đếm giây 32 bits: 232 lưu được 136 năm
• Bộ đếm nhịp liên hệ với thời gian khởi động của
hệ thống
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
214
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Quản lý thời gian chạy của tiến trình
– Khi một tiến trình bắt đầu, bộ lập lịch sẽ khởi tạo giá
trị cho bộ đếm. 
– Giá trị này giảm dần sau mỗi ngắt đồng hồ
– Counter=0, thời gian chạy của tiến trình kết thúc. Bộ
điều khiển đồng hồ sẽ yêu cầu bộ lập lịch thiết lập giá
trị cho tiến trình khác
• Điều phối kế họach sử dụng CPU
– Sử dụng timer cục bộ cho từng tiến trình
– Khởi tạo, kích hoạt timer khi tiến trình bắt đầu
– Dừng timer khi tiến trình kết thúc
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Ng 
Duc
 Thu
an
215
Chöông 6: Quaûn lyù xuaát /nhaäp
• Cung cấp watchdog timer
– Một số thiết bị nhập xuất cần đo thời gian đạt đến
trạng thái sẵn sàng hoạt động
VD: Sau 500 ms từ lúc khởi động, ổ đĩa mềm mới đạt
được tốc độ cần thiết cho các tác vụ truy xuất
– Watchdog timer đếm thời gian cho các thiết bị nhập
xuất
VD: Không tắt motor ổ đĩa mềm, chờ các thao tác nhập
xuất tiếp theo. Quá thời gian không có yêu cầu truy
xuất, tắt motor. 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -