綜合保護裝置試驗報告(編輯修改稿)
2024-11-15 22:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 盤調(diào)度的特點更簡單明了，能使使用者加深對先來先服務算法、最短尋道時間優(yōu)先算法、掃描算法以及循環(huán)掃描算法等磁盤調(diào)度算法的理解。二：實驗要求：系統(tǒng)主界面可以靈活選擇某種算法，算法包括：先來先服務算法（FCFS）、最短尋道時間優(yōu)先算法（SSTF）、掃描算法（SCAN）、循環(huán)掃描算法（CSCAN）。三：實現(xiàn)原理設備的動態(tài)分配算法與進程調(diào)度相似，也是基于一定的分配策略的。常用的分配策略有先請求先分配、優(yōu)先級高者先分配等策略。在多道程序系統(tǒng)中，低效率通常是由于磁盤類旋轉設備使用不當造成的。操作系統(tǒng)中，對磁盤的訪問要求來自多方面，常常需要排隊。這時，對眾多的訪問要求按一定的次序響應，會直接影響磁盤的工作效率，進而影響系統(tǒng)的性能。訪問磁盤的時間因子由3部分構成，它們是查找（查找磁道）時間、等待（旋轉等待扇區(qū)）時間和數(shù)據(jù)傳輸時間，其中查找時間是決定因素。因此，磁盤調(diào)度算法先考慮優(yōu)化查找策略，需要時再優(yōu)化旋轉等待策略。平均尋道長度（L）為所有磁道所需移動距離之和除以總的所需訪問的磁道數(shù)（N），即：L=（M1+M2+??+Mi+??+MN）/N其中Mi為所需訪問的磁道號所需移動的磁道數(shù)。啟動磁盤執(zhí)行輸入輸出操作時，要把移動臂移動到指定的柱面，再等待指定扇區(qū)的旋轉到磁頭位置下，然后讓指定的磁頭進行讀寫，完成信息傳送。因此，執(zhí)行一次輸入輸出所花的時間有：尋找時間——磁頭在移動臂帶動下移動到指定柱面所花的時間。延遲時間——指定扇區(qū)旋轉到磁頭下所需的時間。傳送時間——由磁頭進程讀寫完成信息傳送的時間。其中傳送信息所花的時間，是在硬件設計就固定的。而尋找時間和延遲時間是與信息在磁盤上的位置有關。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。四：算法實現(xiàn)（FCFS）先來先服務（FCFS）調(diào)度:按先來后到次序服務，未作優(yōu)化。最簡單的移臂調(diào)度算法是“先來先服務”調(diào)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，如果現(xiàn)在讀寫磁頭正在50號柱面上執(zhí)行輸出操作，而等待訪問者依次要訪問的柱面為119315114699，那么，當50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130號柱面，最后到達99號柱面。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，移動臂來回地移動。先來先服務算法花費的尋找時間較長，所以執(zhí)行輸入輸出操作的總時間也很長。（SSTF）最短尋找時間優(yōu)先調(diào)度算法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)行的，而不管訪問者到來的先后次序?，F(xiàn)在仍利用同一個例子來討論，現(xiàn)在當50號柱面的操作結束后，應該先處理61號柱面的請求，然后到達32號柱面執(zhí)行操作，隨后處理15號柱面請求，后繼操作的次序應該是911415199。采用最短尋找時間優(yōu)先算法決定等待訪問者執(zhí)行操作的次序時，讀寫磁頭總共移動了200多個柱面的距離，與先來先服務、算法比較，大幅度地減少了尋找時間，因而縮短了為各訪問者請求服務的平均時間，也就提高了系統(tǒng)效率。但最短查找時間優(yōu)先（SSTF）調(diào)度，F(xiàn)CFS會引起讀寫頭在盤面上的大范圍移動，SSTF查找距離磁頭最短（也就是查找時間最短）的請求作為下一次服務的對象。SSTF查找模式有高度局部化的傾向，會推遲一些請求的服務，甚至引起無限拖延（又稱饑餓）。（SCAN）SCAN 算法又稱電梯調(diào)度算法。SCAN算法是磁頭前進方向上的最短查找時間優(yōu)先算法，它排除了磁頭在盤面局部位置上的往復移動，SCAN算法在很大程度上消除了SSTF算法的不公平性，但仍有利于對中間磁道的請求?！半娞菡{(diào)度”算法是從移動臂當前位置開始沿著臂的移動方向去選擇離當前移動臂最近的那個柱訪問者，如果沿臂的移動方向無請求訪問時，就改變臂的移動方向再選擇。這好比乘電梯，如果電梯已向上運動到4層時，依次有3位乘客陳生、伍生、張生在等候乘電梯。他們的要求是：陳生在2層等待去10層；伍生在5層等待去底層；張生在8層等待15層。由于電梯目前運動方向是向上，所以電梯的形成是先把乘客張生從8層帶到15層，然后電梯換成下行方向，把乘客伍生從5層帶到底層，電梯最后再調(diào)換方向，把乘客陳生從2層送到10層。我們?nèi)杂们笆龅耐焕觼碛懻摬捎谩半娞菡{(diào)度”算法的情況。由于磁盤移動臂的初始方向有兩個，而該算法是與移動臂方向有關，所以分成兩種情況來討論?！?〉.移動臂由里向外移動開始時，在50號柱面執(zhí)行操作的讀寫磁頭的移動臂方向是由里向外，趨向32號柱面的位置，因此，當訪問50號柱面的操作結束后，沿臂移動方向最近的柱面是32號柱面。所以應先為32號柱面的訪問者服務，然后是為15號柱面的訪問者服務。之后，由于在向外移方向已無訪問等待者，故改變移動臂的方向，由外向里依次為各訪問者服務。在這
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