设备管理（一）.pptVIP

(2) 旋转延迟时间Tτ 是指定扇区移动到磁头下面所经历的时间。 对于硬盘，典型的旋转速度大多为5400r/min，每转需时11.1ms，平均旋转延迟时间Tτ为5.55ms；对于软盘，其旋转速度为300r/min或600r/min，这样，平均Tτ为50~100 ms。 (3) 传输时间Tt 这是指把数据从磁盘读出或向磁盘写入数据所经历的时间。Tt的大小与每次所读/写的字节数b和旋转速度有关： rN b T t = 其中，r为磁盘每秒钟的转数；N为一条磁道上的字节数，当一次读/写的字节数相当于半条磁道上的字节数时，Tt与Tτ相同，因此，可将访问时间Ta表示为： rN b r T T s a + + = 2 1 5.6.2 磁盘调度 1. 先来先服务FCFS(First-Come, First Served) FCFS调度算法 2. 最短寻道时间优先SSTF(Shortest Seek Time First) SSTF调度算法 3. 扫描(SCAN)算法 (1) 进程“饥饿”现象 SSTF算法虽然能获得较好的寻道性能， 但却可能导致某个进程发生“饥饿”(Starvation)现象。 因为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请求必须优先满足。对SSTF算法略加修改后所形成的SCAN算法，即可防止老进程出现“饥饿”现象。 (2) SCAN算法 SCAN调度算法示例 又称为“电梯调度算法” 4. 循环扫描(CSCAN)算法 CSCAN调度算法示例 5. N-Step-SCAN和FSCAN调度算法 (1) N-Step-SCAN算法 在SSTF、SCAN及CSCAN几种调度算法中，都可能出现磁臂停留在某处不动的情况，称为“磁臂粘着”(Armstickiness)。在高密度磁盘上容易出现此情况。 5. N-Step-SCAN和FSCAN调度算法 N步SCAN算法是将磁盘请求队列分成若干个长度为N的子队列，磁盘调度将按FCFS算法依次处理这些子队列。而每处理一个队列时又是按SCAN算法，对一个队列处理完后，再处理其他队列。当正在处理某子队列时，如果又出现新的磁盘I/O请求，便将新请求进程放入其他队列，这样就可避免出现粘着现象。当N值取得很大时，会使N步扫描法的性能接近于SCAN算法的性能；当N=1时，N步SCAN算法便蜕化为FCFS算法。 (2) FSCAN算法 实质上是N步SCAN算法的简化，即FSCAN只将磁盘请求队列分成两个子队列。 一个是由当前所有请求磁盘I/O的进程形成的队列，由磁盘调度按SCAN算法进行处理。在扫描期间，将新出现的所有请求磁盘I/O的进程，放入另一个等待处理的请求队列。这样，所有的新请求都将被推迟到下一次扫描时处理。 5.6.3 磁盘高速缓存(Disk Cache) 1. 磁盘高速缓存的形式 是指利用内存中的存储空间，来暂存从磁盘中读出的一系列盘块中的信息。因此，这里的高速缓存是一组在逻辑上属于磁盘， 而物理上是驻留在内存中的盘块。 高速缓存在内存中可分成两种形式： (1) 在内存中开辟一个单独的存储空间来作为磁盘高速缓存，其大小是固定的，不会受应用程序多少的影响； (2) 把所有未利用的内存空间变为一个缓冲池，供请求分页系统和磁盘I/O时(作为磁盘高速缓存)共享。高速缓存的大小不固定。 2. 数据交付方式 系统可以采取两种方式，将数据交付给请求进程： (1) 数据交付：这是直接将高速缓存中的数据，传送到请求者进程的内存工作区中。 (2) 指针交付：只将指向高速缓存中某区域的指针， 交付给请求者进程。 3. 置换算法 由于请求调页中的联想存储器与高速缓存(磁盘I/O中)的工作情况不同，因而使得在置换算法中所应考虑的问题也有所差异。因此，现在不少系统在设计其高速缓存的置换算法时，除了考虑到最近最久未使用这一原则外， 还考虑了以下几点： (1) 访问频率 (2) 可预见性 (3) 数据的一致性 4. 周期性地写回磁盘 在UNIX系统中专门增设了一个修改(update)程序，使之在后台运行，该程序周期性地调用一个系统调用SYNC。该调用的主要功能是强制性地将所有在高速缓存中已修改的盘块数据写回磁盘。一般是把两次调用SYNC的时间间隔定为30s。这样，因系统故障所造成的工作损失不会超过30s的劳动量。 4. 周期性地写回磁盘 而在MS-DOS中所采用的方法是：只要高速缓存