آموزش سیستم های عامل - بخش دهم

عاملآموزش سیستم های

faradars.org/fvsft103

:مدرسفرشید شیرافکن

دانشجوی دکتری دانشگاه تهران (بیو انفورماتیک: دکتری( )کامپیوتر نرم افزار: کارشناسی و کارشناسی ارشد )

سیستم های عامل

1

فرادرس

FaraDars.org



مدیریت دیسک.باشدمیدیسکمدیریتعامل،سیستموظایفازیکی

2

فرادرس

FaraDars.org



دیسک مغناطیسی

.باشدمیشدهذخیرههایدادهبهمستقیمدستیابیامکانباگردانایرسانه

چرخد،میعمودیمحوریکحولکهشوندهمغناطیسومدورایصفحهازدیسک

برهکشدهپوشیدهمغناطیسیفروغشاءازصفحهاینرویه های.استشدهتشکیل

.داردوجودمتحدالمرکزدایره هایصورتبهشیارهاییآنهاروی

.اندشدهگذاریشمارهصفرازشروعبادرونبهبیرونازشیارها

.می دهندرااستوانهیکتشکیلشعاع،همشیارهایتمام

3

فرادرس

FaraDars.org



(Seek time)زمان استوانه جویی

.برسدداردقرارآندرنظرمورددادهکهایاستوانهبهنوشتن/خواندننوكتاکشدمیطولکهزمانی

.استثانیهمیلیآنواحدومی دهندنمایشSبارازماناینمتوسط

4

فرادرس

FaraDars.org



( Rotational latency time )زمان درنگ دوران

Rنوكزیربهدیسکدوراناثردرنظرمورددادهابتدایتاکشدمیطولکهزمانی /Wآنواحدکه.برسد

.استثانیهمیلی

5

فرادرس

FaraDars.org



:(2r)زمان یک دور کامل چرخش دیسک

rpm : (دور در دقیقه)سرعت چرخش دیسک

:متوسط زمان درنگ دورانی

زمان انتقال + زمان درنگ دورانی + زمان استوانه جویی = دستیابی به دیسک زمان

30000r

rpm

600002r

rpm

6

فرادرس

FaraDars.org



الگوریتم های

زمان بندی بازوی دیسک

7

فرادرس

FaraDars.org



الگوریتم های زمان بندی بازوی دیسک

FCFSورودترتیببهخروج-1 (First Come First Serviced)

.می شونداجراصف،بهورودترتیببههاخواستدر

SSTFجستجوزمانکوتاهترینابتدا-2 (Shortest Seek Time First)

.دباشفعلیمکانبهبعدیدرخواستتریننزدیککهمی کندحرکتدرخواستیسمتبهبازو

8

فرادرس

FaraDars.org



:Scanآسانسور)مرور-3 (

.داردنیازدستیابیبرایراجوییاستوانهزمانکوتاهترینکهمی کندحرکتجهتیبهبازوابتدادر

.می شودعوضحرکتجهتشد،دادهپاسخدرخواستهاهمهبهشدهانتخابجهتدراگر

.باشدمیLOOKروش،SCANروشدیگرنام

C:مدورمرور-4 – SCAN

بهرومثال)جهتیکدردرخواستآخرینبهپاسخازپسکهتفاوتاینبااست،Scanروشمانند

.کندمیحرکتباالسمتبهورفتهسیلندرشمارهترینپایینبهبالفاصلهبازو،(باال

9

فرادرس

FaraDars.org



مثال.داردقرار10سیلندررویبرهدومی باشد14،20،9،5،12صورتبهسیلندردرخواستهایصف

FCFS : 10 , 12 , 5 , 9 , 20 , 14

SSTF : 10 , 9 , 12 , 14 , 20 , 5

SCAN : 10 , 9 , 5 , 12 , 14 , 20

C-SCAN : 10 , 9 , 5 , 20 , 14 , 12

10

فرادرس

FaraDars.org



مثالI/Oنوكسخت،دیسکیکدر HEADسیلندرهایخواندنبرایتقاضااگر.داردقرار20سیلندرروی

سیلندردوبینI/OهدحرکتچنانچهوشودواردآنDriverبه38و10،22،20،2،40،6ترتیببه

کلسیلندرها،خواندنبرایSSTFالگوریتمازاستفادهصورتدربکشد،طولثانیهمیلی6مجاور

seek timeبود؟خواهدچقدرنیازمورد

.کشیدخواهدطولثانیهمیلی60×6کلدرپسمی کشد،طولثانیهمیلی6حرکتهرچون

20 22 10 6 2 38 40

2 12 4 4 36 2 60

11

فرادرس

FaraDars.org



مثال

.(99تا0)استسیلندر100شاملکهبگیریدنظردررادیسکیک

.استزمانیواحدیکمجاورسیلندربهسیلندریکازهدعبوربرایالزمزمان

.نداردوجودگذشتهازدرخواستیواستصفرسیلندررویبرهدصفرزماندر

.شوندمیواردزیرجدولمطابقمختلفهایزماندردرخواستشش

.نداردحرکتبرتاثیریجدیددرخواستورودسیلندر،یکسمتبههدحرکتزماندر

چیست؟(آسانسور)SCANالگوریتمبرایهادرخواستاجرایترتیب

01020708090زمان ورود درخواست

21751668217سیلندر درخواست شده

12

فرادرس

FaraDars.org



،21ثانیهدر.باشدمی21سیلندربرایدرخواستلحظه،ایندرموجوددرخواستتنهاوداردقرارصفرسیلندررویبرهدصفرلحظهدر

.رودمی75سیلندرسمتبههد،scanالگوریتمطبقبرکهرسیده،16و75سیلندربرایدرخواست

.رودمی68سیلندربههدکهداردوجود16و68سیلندرهایبرایدرخواستدارد،قرار75سیلندررویبرهدکهزمانی

در.رودمی2سیلندربههدبنابرایناست،نرسیده17سیلندردرخواستدارد،قرار16سیلندررویبرکهزمانی.رودمی16سیلندربهسپس

.رودمی17سیلندربههدنهایت

13

0 21 75 68 16 2 17

01020708090زمان ورود درخواست

21751668217سیلندر درخواست شده

فرادرس

FaraDars.org



فقط در روش عدالتFCFS رعایت می شود.

روشهایFCFS ،Scan وC-Scan ، هستندقحطیبدون.

در ( میانگین زمان جستجو)کاراییFCFS پایین است.

14

فرادرس

FaraDars.org



های تخصیص روش

فایلدیسک به فضای

15

فرادرس

FaraDars.org



فایلبهدیسکفضایتخصیص

.شوددادهتخصیصفایلبهتواندمیزیرروشسهبهدیسکفضای

پیوسته-1

پیوندی-2

شاخصی-3

وودشاستفادهخوبیبهدیسکفضایازهمکهاستحالتیبهرسیدنمختلف،هایروشهدف

.گیردصورتسرعتبهفایلبهدستیابیهم16

فرادرس

FaraDars.org



پیوسته تخصیص

فیکاوکندمیاشغالرادیسکرویپیوستهبالكتعدادیفایلهرروشایندر

.کردذخیرهرافایلهایبالكتعدادودیسکرویاولبالكشمارهکهاست

17

فرادرس

FaraDars.org



دایرکتوری

فایل شروع طول

a 0 2

b 14 3

c 19 6

d 28 4

e 6 2

0 1 2 3

e

4 5 6 7

8 9 10 11

b

12 13 14 15

16 17 18 19

c

20 21 22 23

24 25 26 27

d

28 29 30 31

a

:پیوستهتخصیص

18

فرادرس

FaraDars.org



تخصیص پیوندی

.استدیسکرویهایبالكازپیوندیلیستیکفایل،هرروشایندر

.باشندپراکندهدیسککجایهردراستممکنهابالك

.داردقرارفایلبالكاولینبهگریاشارهفایلهربرایراهنمافهرستدر

19

فرادرس

FaraDars.org


faradars.org/fvsft103پیوندیتخصیصازمثال

20

فرادرس

FaraDars.org



تخصیص شاخصی

میآوریجمع،(شاخصبالك)مکانیکدردیسکرویفایلبالکهایبهگرهااشاره

.شوند

.استبالکهاآدرسهایازماتریسیککهاستخودشاخصبالكدارایفایلهر

.کندمیاشارهفایلامIبالكبهشاخصبالكدرامIورودی

21

فرادرس

FaraDars.org



.شودمیحفظشاخصبالكآدرستنهاراهنمافهرستدر

.کردحمایترامستقیمدستیابیتوانمیبراحتیروشایندر

نیازصشاخبالكتمامیبهمواقعازبسیاریدروشودمیتلفشاخصبالكفضایالبته

.باشدنمی

–بندیقطعهحافظهمدیریتباآننزدیکرابطهشاخصی،روشبودنطرفدارپرعلت

ایلفهایبالكوباشدصفحهجدولیکتواندمیشاخصبالك.استشدهبندیصفحه

.هستندفایلصفحاتهمان

22

فرادرس

FaraDars.org


faradars.org/fvsft103شاخصیتخصیصازمثال

23

فرادرس

FaraDars.org



مثال

.باشدمی5تا1شمارهازبلوك5دارایفایلی

.کنیمحذفرا4شمارهبلوكخواهیممی

رافایلبهدیسکتخصیصحالتسهدردیسکانتقالونقلکلتعداد

.کنیدمشخص

(.استبازفایلابتدادر)

24

فرادرس

FaraDars.org



4بلوكرویبروشدهخوانده5بلوكدارند،قرارهمسرپشتصورتبهفایلهایبلوكهمهچون:پیوسته-الف

.استنیازدیسکدسترسی2بهبنابراین.شودمینوشته

25

4تا1بلوكازکند،میمشخصرابعدیبلوكآدرسکهاستگریاشارهحاویفایلبلوكهرچون:پیوندی-ب

دسترسی5بهبنابراین.کنیممی3بلوكآدرسجایگزینراآدرساینسپس.آوریمدستبهرا5بلوكآدرستاخوانده

.استنیازدیسک

حاویبلوكشده،ذخیرهدیسکرویبرشاخصجدولیکدرهابلوكهمهآدرسچون:(اندیسی)شاخصی-ج

اینبنابر.کنیممینویسیبازدیسکرویبررسانی،روزبهازبعدوکردهحذفرا4بلوكآدرسوخواندهراهااندیس

.داردنیازدیسکدسترسی2به

فرادرس

FaraDars.org



پیوسته تخصیص مشکالت

.جدیدفایلیکبرایخالیفضاییافتن-1

(.گشتسرهمپشتآزادبالكnدنبالبهبایدبالکیnفایلیکبرای)

فایلیکنیازموردفضایمقدارتعیین-2

26

فرادرس

FaraDars.org



پیوندیمشکالت تخصیص

مستقیمدستیابیازحمایتعدم-1باید،iبالكبهرسیدنبرایزیرا.کندمیعملخوبترتیبیدستیابیبارابطهدرفقطروشاین

.داردنیازدیسکازخواندنیکبهاینهاازکدامهرکهشونددستیابیآنازقبلبالکهای

هاپیوندتوسطفضااتالف-2

سیستماطمینانقابلیتعدم-3.گرددمیوارددیسکرویفضایوفایلبهجدیصدماتگرها،اشارهازیکیتنهارفتنبینازبا

27

فرادرس

FaraDars.org



مطالب تدریس شدهاولیهمفاهیم

نخ-فرایند

زمانبندی

بستبن

(فصل2)همروندی

(فصل3)حافظهمدیریت

دیسکمدیریت

09121972028: مستقیم با مدرس شیرافکن مشاوره 28

فرادرس

FaraDars.org



29

این اسالید ها بر مبنای نکات مطرح شده در فرادرس« آموزش سیستم های عامل»

.تهیه شده است

.برای کسب اطالعات بیشتر در مورد این آموزش به لینک زیر مراجعه نمایید

فرادرس

FaraDars.org

آموزش سیستم های عامل - بخش دهم

Education