輸入輸出系統(tǒng)設備課件(編輯修改稿)
2025-03-17 06:54 本頁面
【文章內容簡介】 的操作時間示意。 磁盤訪問時間 磁盤訪問時間 ? 尋道時間 Ts=m X n + s ： n為磁道數 – s：啟動磁臂時間，約 2ms。 – m: 與磁盤速度相關，約為 — – 大體為 5~30ms ? 旋轉延遲時間 :與磁盤轉速相關 ,約為 2~5ms ? 傳輸時間： 與每次讀寫字節(jié)數和旋轉速度有關 ? 訪問時間 Ta=Ts+ 1/2r + b/r N ? 尋道時間和旋轉延遲時間是主要部分 為了 減少移動臂進行移動花費的時間 ，每個文件的信息不是按盤面 上的磁道順序存放滿一個盤面后，再放到下一個盤面上，而是 按 柱面存放 。同一柱面上的各磁道被放滿信息后，再放到下一個柱面 上。所以，各磁盤塊的編號按柱面順序（從 0號柱面開始），每個 柱面按磁道順序，每個磁道又按扇區(qū)順序進行排序。假定用 t表示 每個柱面上的磁道數，用 s表示每個盤面上的扇區(qū)數，則第 i柱面， j磁頭， k扇區(qū)所對應的塊號 b可有如下公式確定： b = k＋ S X（ j＋ i X t） 同樣地，根據塊號也可確定該塊在磁盤上的位置。在上述的假定 下，每個柱面上有 s X t個磁盤塊，為了計算第 P塊在磁盤上的位置 ，可以令 D = s X t，設 M＝ [P／ D]， N = P mod D。于是，第 P塊 在磁盤上的位置為 柱面號 = M 磁頭號 = [ N／ S] 扇區(qū)號。 N mod S 在微型計算機中，對軟盤片來說，每個柱面只包含兩個磁道。 文件信息也是按柱面順序、磁道順序和扇區(qū)順序依次存放。 二、磁盤的驅動調度 磁盤是一種可共享的設備，在多道程序設計的系統(tǒng)中，同時會有 若干個訪問者請求磁盤執(zhí)行輸入輸出操作。但是，為了保證信息 的安全，系統(tǒng)在每一時刻只允許一個訪問者啟動磁盤執(zhí)行輸入 輸出操作，其余的訪問者必須等待，一次輸入輸出操作結束后才 可讓等待中的一個訪問者啟動磁盤。 顯然， 應根據移動臂的當前位置使 尋找時間 和 延遲時間 盡可能小的那個訪問者優(yōu)先得到服務 。 ? 系統(tǒng)往往采用一定的調度策略來決定各等待訪問者的執(zhí)行次序，這項工作稱磁盤的“ 驅動調度 ”，采用的調度策略稱“驅動調度算法”。 ? 對磁盤來說，驅動調度有“ 移臂調度 ”和“ 旋轉調度 ”兩部分組成。 ? 根據訪問者指定的柱面位置來決定執(zhí)行次序的調度稱 “移臂調度 ”， 移臂調度的目的是盡可能地減少輸入輸出操作中的尋找時間。常用的移臂調度算法有 先來先服務算法、最短尋找時間優(yōu)先算法、電梯調度算法和單向掃描算法 （－）移臂調度 。 1．先來先服務調度算法 最簡單的移臂調度算法是 “ 先來先服務 ” 調度算法，這個算法 實際上 不考慮訪問者要求訪問的物理位置，而只是考慮訪問者 提出訪問請求的先后次序 。 例如，現(xiàn)在讀寫磁頭正在 53號柱面上執(zhí)行輸入輸出操作，而等待訪問者依次要訪問的柱面為 98， 183， 37， 122， 14， 124，65， 67。 當 53號柱面上的操作結束后，移動臂將按請求的先后次序先移到 98號往面，最后到達 67號柱面，如下頁圖所示。 其相應的臂的總移動量為： （ 9853） +（ 18398） +（ 18337） +（ 12237） +（ 12214） +（ 12414） +（ 12465） +（ 6765） = 45 + 85+146+85+108+110+59+2 = 496+144=640 cyl. 98， 183， 37， 122， 14， 124， 65， 67 從圖中可以看到采用先來先服務算法決定等待訪問者執(zhí)行輸入輸出操作的次序時，移動臂將來回地移動，讀寫磁頭總共移動了 640個柱面的距離。 先來先服務算法花費的尋找時間較長，于是，執(zhí)行輸入輸出操作的總時間也很長。 2．最短尋道時間優(yōu)先調度算法（ SSTF） ? 總是從等待訪問者中挑選尋找時間最短的那個請求先執(zhí)行，
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