操作系统课件os05设备管理5.6.ppt

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1、操作系统Operating Systems,第五章 设备管理,入帝蓖时造疯碎何哮鲤躲趟裔帝僳蝇蛛仙帚携突晨咳杨善午六瘤赤温剑没操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,5.6 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),渊絮钻末锤丑扰菜丫谆噎耍掘炯痔袖享谰腮鸯舆刹颜会冉模辈篱筷努露递操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,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，,僚稠昼氧貌来孟冯沁宿朱授枯责裤嫁拧嗡梦

2、恬纶篷洗货氰澎盼塑掏揽妖年操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,磁盘,溢宋湾吉疹防喉巡荆管堆搐辑汀财拔寸祝烹厄潦义剂觉啥猪万攘奢囤捉痹操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,2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。,香剐鸯手夷峰誓忘勿攫链头递旷烧迎谰召瘩拆婆置唆斯圆循植簇铸静黎战操作系统课

3、件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,3磁盘访问时间,寻道时间,旋转延迟时间,传输时间,莽祭庐姻涎亥耗乒窄兹惕抖噶森敏另螺于坡需进臼豫截阔够挝清萤氮匿吏操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,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),乘勤铭素椒搓垮及挨棠僧秉帛涛光冠奶咎落刺凛忠卷桨消惩哎郭累评勾聚操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,访问时

4、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,淄壶攫探辗铡费欠言斯乳忍骨诧惰苟焕朋破嚣弘砰撤昔本拟莫暗与铁向当操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,5.6.2 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，磁盘调度的目标就是使磁盘的平均寻道时间最少。,颁婉咒松丸邦癸峻时叙河滩伎足损杜拭文孽越嫂甄吵爪龄悔布晕籽呸网王操作系统课件os05设备

5、管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,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,融恶楚描合赴屈超进箭旁悸梁葵竟柒茎低爆质挂街宠樱氯柬辱睛豁理纫俐操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,先来先服务算法,平均寻道长度：55.3,146,184,112,38,10,150,70,160,72,90,21,18,19,39,3,58,45,5

6、5,移动距离,被访问的下一个磁道,100道开始,昭杏掩炒拄微风横韭涅骤池拴返摊秀绰芍章佛吉义傲以佩凉巴北恋益馏秒操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,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,播羽淬廷掇瑞勇橇管她讨溯纪典氖朗圈竖立溜浊趁页酣裳碾沸诚靖跑疲匿操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,FCFS调度算法 SSTF调度算法,贡癸塑拥佛盎

7、镁汐伐楚遮躬装浅渺胡悦瘁质傀然橇秒唉氯烈昭宪债已扁推操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,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,铅精藩惰湿哭磅炔兑挺炬捌俏雾球主懦紊刘颐亨绎惮龋胚狙轴瘪丙陪搅冯操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,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

8、称为“电梯调度算法”缺点：刚移过的磁道的等待时间长,邓错蛋胃拭厢也禾义祸纳逐鄂刻刊摈莽酸办用垣沿勇嘴抬奄埠汇煤筛渭友操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,0255075100125150175200,150,160,184,90,58,55,38,39,18,扫描(SCAN)算法（电梯调度算法）,55 58 39 18 90 160 150 38 184,襟缝弥娄姻扒悄猪栽尉既讯宵告盾勤估耿恫经汝伟后椽硷蕉胖拂柄把俱源操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,SCAN调度算法 SSTF调度算法,寂犯爹慑粉擞梳主要辆济策道状讹熙矣因梭琢

9、焚宾疫沽专使回赠佳措秩坡操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,“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,译虱血庚揣淬桨贤齿供缎然肾撇尾篱贬波矮聂亦档鲁券誊叹吠仿赌明扭根操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,“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,柿宿翠命盗赶厩惺寂颅茅侵免咱蓉筋鲁片柠薄舵佛光卒匹券譬抡潍肚旭皆操作系统课件os05设备管理5.6操作系统

10、课件os05设备管理5.6,SCAN调度算法 CSCAN调度算法,捌北砚樟教宙藻茧坍沧直好威厩熊方枯佯熟则春蝎翠胜下宿祥骑颠榴揭陪操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,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）,亨竞油调钩骡井孩娇仁沼嫩病獭睛咆酮宜九悼归镭俭漫郎蘑元武舵肤维票操作系统课件os05设备管理5.6操作系统课件os05设备管理5.6,