《操作系统课件os05设备管理.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统课件os05设备管理.ppt（21页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、操作系统Operating Systems,第五章 设备管理,5.6 磁盘存储器的管理,5.6.1 磁盘性能描述1数据的组织和格式,磁盘扇区一个扇区称为一个盘块(或数据块),磁盘结构,每个盘面有一个读写磁头所有的读写磁头都固定在唯一的移动臂上同时移动在磁头位置下的所有磁道组成的圆柱体称柱面，,磁盘,2磁盘的类型,固定头磁盘在每条磁道上都有一读/写磁头，所有的磁头都被装在一刚性磁臂中。这些磁头可访问所有各磁道，并进行并行读/写。这种结构的磁盘主要用于大容量磁盘上。2)移动头磁盘每一个盘面仅配有一个磁头，也被装入磁臂中。该磁头必须能移动以进行寻道。本节主要针对这类磁盘的I/O进行讨论。,3磁盘访问
2、时间,寻道时间,旋转延迟时间,传输时间,磁盘访问时间,寻道时间移动磁头到指定磁道上所经历的时间；旋转延迟时间移动某扇区到磁头下所经历时间；平均旋转延迟时间传输时间从磁盘读或向磁盘写数据所经历时间；(式3),Ts=m n+s(式1),Tr=1/2r(式2),访问时间,寻道时间和旋转延迟时间基本上都与所读/写数据的多少无关，它通常占据了访问时间中的大头。适当地集中数据(不要太零散)传输，将有利于提高传输效率。,访问时间,5.6.2 磁盘调度算法,1先来先服务算法2最短寻道时间优先算法3扫描(SCAN)算法（电梯调度算法）4循环扫描(CSCAN)算法,在访问磁盘的时间中，主要是寻道时间，因此，磁盘调
3、度的目标就是使磁盘的平均寻道时间最少。,先来先服务算法,根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度优点：简单、公平，不会出现请求长期得不到满足缺点：未优化，平均寻道时间长磁盘调度：55 58 39 18 90 160 150 38 184,0,38,39,55,58,90,100,150,160,184,18,先来先服务算法,平均寻道长度：55.3,146,184,112,38,10,150,70,160,72,90,21,18,19,39,3,58,45,55,移动距离,被访问的下一个磁道,100道开始,最短寻道时间优先算法SSTF,要求访问的磁道与当前磁头所在的磁道距离最近优点：使每次寻道时间
4、最短缺点：不能保证平均寻道时间最短；可能导致距离远的进程总也得不到服务,0,38,39,55,58,90,100,150,160,184,18,FCFS调度算法 SSTF调度算法,进程“饥饿”现象,SSTF算法可能导致某个进程发生“饥饿”现象。只要不断有新进程的请求到达，且其所要访问的磁道与磁头当前所在磁道的距离较近，这种新进程的I/O请求必然优先满足。可防止老进程出现“饥饿”现象对SSTF算法略加修改后所形成的SCAN算法,扫描(SCAN)算法,不仅考虑欲访问的磁道与当前磁道的距离，更优先考虑的是磁头当前的移动方向又称为“电梯调度算法”缺点：刚移过的磁道的等待时间长,025507510012
5、5150175200,150,160,184,90,58,55,38,39,18,扫描(SCAN)算法（电梯调度算法）,55 58 39 18 90 160 150 38 184,SCAN调度算法 SSTF调度算法,“循环扫描”算法CSCAN,规定磁头单向移动减少刚移过的磁道的等待时间,“循环扫描”算法CSCAN,55 58 39 18 90 160 150 38 184,0255075100125150175200,150,160,184,90,58,55,38,39,18,SCAN调度算法 CSCAN调度算法,作业,假定磁盘有200 个柱面，编号0-199，当前存取臂的位置在143 号柱面上，并刚刚完成了125 号柱面的服务请求，如果请求队列的先后顺序是：86,147,91,177,94,150,102,175,130；试问：为完成上述请求，下列算法存取臂移动的总量是多少？并算出存取臂移动的顺序。（1）先来先服务算法FCFS;（2）最短查找时间优先算法SSTF:（3）扫描算法SCAN（电梯调度）（4）循环扫描算法（CSAN）,
