操作系统中的I/O设备分配策略

“I/O设备分配算法-操作系统课件” 在操作系统中，I/O设备的管理是核心任务之一，尤其在多用户、多任务环境下，如何有效地分配和管理I/O设备对于系统的性能和效率至关重要。本课件重点讲述了两种常见的I/O设备分配算法，并探讨了设备分配的安全性问题。 首先，介绍的I/O设备分配算法是“先来先服务”（FCFS）策略。这种算法简单直观，按照I/O请求的先后顺序形成一个请求队列，然后依次分配设备给等待的进程。FCFS算法保证了公平性，但可能带来较长的平均等待时间，尤其当高优先级的进程被低优先级的进程所阻塞时，可能导致响应时间延迟。 其次，另一种策略是“优先级高者优先”。在这种算法中，根据进程的优先级来确定I/O请求的优先级，进而形成多个优先级队列，优先级高的进程会优先得到设备。这种方法旨在提高响应速度，特别是对于紧急或关键任务，但可能会引发优先级反转和饥饿现象，使得低优先级进程长时间得不到服务。 接着，课件提到了设备分配的安全性问题。对于共享设备，无论选择静态分配还是动态分配，由于多个进程可以并发访问，通常不会导致死锁。然而，对于独占设备，如打印机、磁带驱动器等，如果采用动态分配，即进程在运行过程中才请求设备，就可能出现多个进程互相等待对方释放设备，从而陷入死锁状态。 学习操作系统课程不仅需要理解这些理论知识，还需要关注实际操作和问题解决能力的培养。湖北大学数计学院的课程强调了自我学习、独立思考和笔记记录的重要性，同时推荐了一系列教材，如庞丽萍的《操作系统原理》、陈向群等译的《现代操作系统》等，帮助学生深入理解和掌握操作系统的核心概念。 课程涵盖了操作系统的基本概念，如存储程序式计算机的结构，操作系统的发展历程，以及操作系统的基本类型。此外，还强调了硬件和软件之间的紧密关系，硬件是计算机的基础，而软件则提供了功能和效率的提升，两者相辅相成，共同推动计算机技术的发展。 通过学习这些内容，学生将能够理解操作系统在管理和调度I/O设备中的作用，以及如何设计和实施有效的设备分配策略，从而确保系统的稳定性和性能。同时，了解操作系统的历史和基本原理，有助于学生从更广阔的视角认识计算机科学和技术的演进。