uslaaa第五章-設(shè)備管理-資料下載頁
2025-08-04 10:26本頁面
【正文】 – 特點(diǎn)：公平、簡單，尋道時間長，相當(dāng)于隨機(jī)訪問模式。 – 僅適用于請求磁盤 I/O的進(jìn)程數(shù)目較少的場合。 SSTF（最短尋道優(yōu)先）最短尋道時間優(yōu)先 – SSTF比 FCFS有更好的尋道性能 – 貪心的算法 – 饑餓現(xiàn)象 – 不能保證平均尋道時間最短 ？ 73 FCFS Illustration shows total head movement of 640 cylinders. 74 SSTF (Cont.) 75 圖 525 FCFS調(diào)度算法 圖 526 SSTF調(diào)度算法 76 SCAN 掃描算法（也稱為電梯算法）。 – 進(jìn)程 “ 饑餓現(xiàn)象 ” SSTF存在。 – SCAN算法： ?在移動方向固定的情況下采用了 SSTF，以避免饑餓現(xiàn)象 ?存在請求進(jìn)程等待延遲現(xiàn)象 循環(huán)掃描 CSCAN – 磁頭單向移動 – 一個方向讀完，不是象 SCAN那樣回頭，而是循環(huán)掃描。 – 請求延遲時間： 2T?T+Smax 77 SCAN (Cont.) 78 CSCAN (Cont.) 79 圖 527 SCAN調(diào)度算法示例 圖 528 CSCAN調(diào)度算法示例 80 磁盤調(diào)度 N—Step—SCAN和 FSCAN算法。 1） N—Step—SCAN ?磁臂粘著：由于連續(xù)對某磁道訪問引起的壟斷訪問，將磁盤請求隊列分為長為 N的子隊列 m個，如下圖處理。當(dāng) N=1時，為 FCFS。當(dāng) N很大時，為 SCAN. nnnFCFS12m81 磁盤調(diào)度 2） FSCAN nnFCFS當(dāng) 前 請 求 隊 列新 請 求 隊 列S C A N82 磁盤高速緩存 形式 – 邏輯上是磁盤、物理上是駐留在內(nèi)存中的盤塊 – 固定大小和可變大小 數(shù)據(jù)交付方式 – 數(shù)據(jù)交付指將磁盤高速緩存中的數(shù)據(jù)傳送給請求者進(jìn)程 – 步驟：先查緩存、后查磁盤并更新緩存 – 方式： ? 數(shù)據(jù)交付 ? 指針交付 83 磁盤高速緩存 置換算法 – 最近最久 – 訪問頻率 – 可預(yù)見性 – 數(shù)據(jù)一致性：將需要一致性的塊放在替換隊列的頭部，優(yōu)先回寫。 周期性回寫磁盤 – 例： ms－ dos采用寫穿透方式 84 提高磁盤 I/O速度的其它方法 ? 提前讀 ? 延遲寫 – 訪問頻率高的磁盤塊放在替換隊列的尾部，減少回寫次數(shù) ? 優(yōu)化物理塊的分布 – 目的是減小磁頭移動距離 – 簇分配方式：一個簇為多個連續(xù)的塊 ? 虛擬盤（ RAM盤） – 和磁盤高速緩存區(qū)別：虛擬盤由用戶控制；磁盤高速緩存由系統(tǒng)控制。 85 廉價磁盤冗余陣列 ? 并行交叉存?。l化存?。? ? 冗余存取 ? 校驗(yàn)存取 ? 優(yōu)點(diǎn) – 可靠性高 – 磁盤 I/O速度高 – 性價比高 86 RAID 0 (不冗余） 87 RAID 0 88 RAID 0 ? 不冗余 ? 不校驗(yàn) ? 分布式存儲 ? 低可靠性 ? 低價格 ? 并行 I/O 訪問 89 RAID 1 (鏡像 ) ? 分布存放 ? 鏡像冗余 ? 不校驗(yàn) 90 RAID 1 ? 讀性能比 RAID 0好 (選擇尋道時間小的磁盤訪問 ) ? 寫性能比 RAID 0差 ? 存儲開銷大 ? 可靠性高 91 RAID 2 (漢明碼校驗(yàn)冗余 ) 92 RAID 3 ? 用一個校驗(yàn)盤 93 RAID 4 (BlockLevel Parity) 94 RAID 4 ? 和 RADI3相比較， RAID4基于大的塊校驗(yàn) 95 RAID 5 96 RAID 5 ? 解決了 RAID4校驗(yàn)盤不可靠性問題 97 作業(yè) ? 假定磁盤有 200 個柱面，編號 0~199，當(dāng)前存取臂的位置在 143 號柱面上，并剛剛完成了 125 號柱面的服務(wù)請求，如果請求隊列的先后順序是：86， 147， 91， 177， 94， 150， 102， 175， 130；試問：為完成上述請求，下列算法存取臂移動的總量是多少？并算出存取臂移動的順序。 (1)先來先服務(wù)算法 FCFS； (2)最短查找時間優(yōu)先算法 SSTF； (3)掃描算法 SCAN。 (4)CSCAN算法。 98 解 ? (1)先來先服務(wù) :磁頭移動順序?yàn)?:143→86→147→91→177→94→150→102→175→130,磁頭移動共 565柱面。 ? 最短尋道時間優(yōu)先（ SSTF） :磁頭移動順序?yàn)?:143→147→150→130→102→94→91→86→175→177, 磁頭移動共 162柱面。 ? SCAN算法：磁頭移動順序?yàn)?:143→147→150→175→177→130→102→94→91→86, 磁頭移動共 125柱面。 ? CSCAN算法：磁頭移動順序?yàn)?:143→147→150→175→177→86→91→94→102→130, 磁頭移動共 169柱面。 99 ? 假設(shè)磁盤有 200 個磁道，磁盤請求隊列中是一些隨機(jī)請求，它們按照到達(dá)的次序分別處于 9 18 3 12 1 12 667號磁道上，當(dāng)前磁頭在 53號磁道上，并向磁道號減小的方向上移動。請給出按先來先服務(wù)算法（ FCFS）、最短尋道時間優(yōu)先算法 (SSTF)、掃描算法（ SCAN）及循環(huán)掃描算法（ CSCAN）算法進(jìn)行磁盤調(diào)度時滿足請求的次序，并算出它們的平價尋道長度 ? 100 FCFS SSTF SCAN CSCAN 被訪問的下一個磁道號 移動的磁道數(shù) 被訪問的下一個磁道號 移動的磁道數(shù) 被訪問的下一個磁道號 移動的磁道數(shù) 被訪問的下一個磁道號 移動的磁道數(shù) 98 45 65 12 37 16 37 16 183 85 67 2 14 23 14 23 37 146 37 30 65 51 183 169 122 85 14 23 67 2 124 59 14 108 98 84 98 31 122 2 124 110 122 24 122 24 98 24 65 59 124 2 124 2 67 31 67 2 183 59 183 59 65 2 平均尋道長度80 平均尋道長度 平均尋道長度26 平均尋道長度
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