操作系統(tǒng)第六章設(shè)備管理-資料下載頁(yè)
2025-01-21 06:37本頁(yè)面
【正文】 號(hào) +柱面號(hào)（磁道號(hào)） +盤(pán)面號(hào) +扇區(qū)號(hào) 讀寫(xiě)一次磁盤(pán)信息所需的時(shí)間可分解為： 尋找時(shí)間、延遲時(shí)間、傳輸時(shí)間 尋找時(shí)間 ：讀寫(xiě)磁頭在讀寫(xiě)信息之前，必須 首先將磁頭移到相應(yīng)的柱面。磁頭這種定位 柱面所花費(fèi)的時(shí)間稱(chēng)為尋找時(shí)間。 延遲時(shí)間 ：讀寫(xiě)磁頭定位于某一個(gè)磁道的扇 區(qū)所需時(shí)間稱(chēng)為延遲時(shí)間。 傳輸時(shí)間 ：數(shù)據(jù)寫(xiě)入磁盤(pán)或從磁盤(pán)讀出的時(shí) 間。 ?為提高磁盤(pán)傳輸效率，軟件應(yīng)著重考慮減少尋找時(shí)間和延遲時(shí)間。 一、減少尋找時(shí)間的方法 減少尋找時(shí)間是提高磁盤(pán)傳輸效率的關(guān)鍵。因?yàn)椤皩ふ視r(shí)間”在幾十毫秒時(shí)間量級(jí)。 操作系統(tǒng)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序可以通過(guò)合理調(diào)度多道進(jìn)程對(duì)磁盤(pán)的訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求順序，達(dá)到減少磁盤(pán)平均服務(wù)時(shí)間的目的。 ?例如，假設(shè)在某一時(shí)間，系統(tǒng)中的若干進(jìn)程同時(shí)請(qǐng)求下列磁盤(pán)地址上的讀寫(xiě)操作 ?T0：柱面 1，盤(pán)面 2，扇區(qū) 1； ?T1：柱面 40，盤(pán)面 3，扇區(qū) 3； ?T2：柱面 4，盤(pán)面 4，扇區(qū) 5； ?T3：柱面 38，盤(pán)面 5，扇區(qū) 7. ?若按照自然的時(shí)間順序訪(fǎng)問(wèn)磁盤(pán)，則磁頭將在盤(pán)面的水平方向?yàn)槎ㄎ辉诟髦鎭?lái)回運(yùn)動(dòng)，尋找時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)。 ?若操作系統(tǒng)對(duì)各服務(wù)請(qǐng)求順序進(jìn)行重新調(diào)整，可以減少尋找時(shí)間。 調(diào)度策略 ： ? FCFS（先來(lái)先服務(wù)法） ? SSTF（最短尋道時(shí)間優(yōu)先法） ? SCAN調(diào)度 (電梯調(diào)度法） ? CSCAN調(diào)度（單向掃描法） FCFS調(diào)度 ?最簡(jiǎn)單的磁盤(pán)調(diào)度算法，簡(jiǎn)單，效果不好。 ?假設(shè)磁盤(pán)請(qǐng)求隊(duì)列中所涉及的柱面號(hào)（磁道號(hào)）為 Queue=98， 183， 37， 122，14， 124， 65， 67。磁頭的初始位置為 53。 SSTF調(diào)度 ?根據(jù)磁頭的當(dāng)前位置，首先選擇請(qǐng)求隊(duì)列中距磁頭最短的請(qǐng)求。 ?優(yōu)點(diǎn)：這個(gè)方法極大的改善了磁盤(pán)平均服務(wù)時(shí)間。 ?缺點(diǎn)：可能導(dǎo)致一些請(qǐng)求的 饑餓 ，由于大量新到的請(qǐng)求可能先服務(wù)而推遲服務(wù)。 SCAN調(diào)度 ?讀寫(xiě)磁頭從盤(pán)的一端開(kāi)始朝另一端移動(dòng)，在移動(dòng)中搜索每個(gè)磁道上的請(qǐng)求，若有則服務(wù)之，直至到達(dá)盤(pán)的另一端。在另一端，磁頭移動(dòng)的方向是相反的，并繼續(xù)在移動(dòng)中掃描服務(wù)。 CSCAN調(diào)度 ?CSCAN（ CircularSCAN）同 SCAN算法一樣， CSCAN也將磁頭從盤(pán)的一端移動(dòng)到另一端，并在移動(dòng)中對(duì)遇到的請(qǐng)求進(jìn)行服務(wù)。所不同的是當(dāng)它到達(dá)另一端時(shí)，它馬上折回到盤(pán)的開(kāi)始端，然而不對(duì)返回路徑上的任何請(qǐng)求服務(wù)。 二、減少延遲時(shí)間的方法 ?旋轉(zhuǎn)調(diào)度：當(dāng)移動(dòng)臂定位后，有多個(gè)訪(fǎng)問(wèn)者等待訪(fǎng)問(wèn)該柱面時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先選擇延遲時(shí)間最短的訪(fǎng)問(wèn)者去執(zhí)行，這樣根據(jù)延遲時(shí)間來(lái)決定執(zhí)行次序的調(diào)度稱(chēng)旋轉(zhuǎn)調(diào)度。 ?例 :有四個(gè)訪(fǎng)問(wèn) 5號(hào)柱面的訪(fǎng)問(wèn)者，它們的訪(fǎng)問(wèn)要求如下： 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)度后使得它們的執(zhí)行次序是： (1)， (2)， (4)， (3)，或 (1)， (3)， (4)， (2)。 二、減少延遲時(shí)間的方法 一般常將盤(pán)面扇區(qū)交替編號(hào)； 對(duì)磁盤(pán)組中的不同盤(pán)面錯(cuò)開(kāi)命名。 0 4 1 5 7 3 6 2 7 0 4 1 3 6 2 5 3 7 0 4 6 2 5 1 6 3 7 0 2 5 1 4 磁盤(pán)是連續(xù)自轉(zhuǎn)的設(shè)備，磁盤(pán)機(jī)讀取一個(gè)扇區(qū)后，需要經(jīng)過(guò)短暫的處理時(shí)間才能開(kāi)始讀寫(xiě)下一扇區(qū)。假設(shè)數(shù)據(jù)連續(xù)存放在磁盤(pán)中，若在盤(pán)面上按扇區(qū)交替編號(hào)連續(xù)存放，則連續(xù)讀寫(xiě)能減少磁頭的延遲時(shí)間。 習(xí)題 ?假設(shè)對(duì)磁盤(pán)的請(qǐng)求串為 95， 180， 35，120， 10， 122， 64， 68，磁頭初始位置為 30，試分別畫(huà)出 FCFS， SSTF， SCAN，CSCAN調(diào)度算法的磁頭移動(dòng)軌跡和磁頭移動(dòng)的磁道數(shù)。
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