设备管理（二）.pptVIP

* 三、循环缓冲 引入系统缓冲池，采用有限缓冲区的生产者/消费者模型对缓冲池中的缓冲区进行循环使用。 缓冲区结合预先读和延迟写技术对具有重复性及阵发性I/O进程、提高I/O速度很有帮助。 操作系统 I/O设备 输入 用户进程 移动 … * 6.3 存储设备 6.3.1 常见存储外设 磁盘 数据组织 一个磁盘有多个盘面组成，盘面有同心圆磁道组成，磁道有扇区组成，扇区为基本传输单位。 物理特性 单磁头，多磁头。 * 存取装置 主轴 动臂 盘片 柱面 磁道 读写头 多磁头活动头盘示意图 * 光学存储设备 CD-ROM； CD-R,CD-RW。 * 6.3.2 磁盘调度 磁盘地址：台号+柱面号+盘面号+扇区号 读写一次磁盘信息所需的时间可分解为：寻找时间(寻道时间)、延迟时间、传输时间。 为提高磁盘传输效率，软件应着重考虑减少寻找时间和延迟时间。 * 一、减少寻找时间(寻道时间)的方法 减少寻找时间是提高磁盘传输效率的关键。因为“寻找时间”在几十毫秒时间量级。 操作系统磁盘驱动程序可以通过对磁盘的访问请求顺序合理调度多道进程，达到减少磁盘平均服务时间的目的。 * 磁盘调度策略 1 、先来先服务FCFS (First Come First Server) ：这是最简单的磁盘调度策略，它根据进程请求访问磁盘的时间顺序进行调度。 2 、最短寻道时间优先SSFT (Shortest Seek Time First) ：它是根据磁头当前的位置，选择请求队列中距离磁头最短的请求响应。 3 、SCAN ：也称电梯策略，要求磁头臂仅仅沿一个方向移动，并在途中满足所有未完成的请求，直到它到达这个方向的最后一个磁道，或这个方向没有别的请求为止，然后倒转服务方向，同样按顺序完成的有请求。 4 、C－SCAN ：是循环扫描法，当到达最后一个磁道时，磁头臂返回到磁头的另一端，并再次开始扫描。 * 其他调度策略 为避免磁头臂的粘性，磁盘请求队列被分成段，一次只有一个段被完全处理 1、N-Step-SCAN ：它是把磁盘请求分成长度为N的子队列，每次用SCAN处理一个子队列。当N比较大时性能与SCAN相近，当N＝1时退化为FCFS 2、 FSCAN ：使用两个子队列，当扫描开始时，所有请求都在一个队列中，而另一个队列为空。在扫描过程中，所有新到的请求都被放入另一个队列。因此，对新请求的服务延迟到处理完所有老请求以后。 * 假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求。被请求的磁道按接收顺序分别为：55、58、39、18、90、160、150、38、184，当前磁头在100磁道处 　　FCFS策略磁头臂的移动轨迹如下：　 18 38 39 55 58 90 150 160 184 100 * 假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求。被请求的磁道按接收顺序分别为：55、58、39、18、90、160、150、38、184，当前磁头在100磁道处 　　SSTF策略磁头臂的移动轨迹如下：　 18 38 39 55 58 90 150 160 184 100 * 假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求。被请求的磁道按接收顺序分别为：55、58、39、18、90、160、150、38、184，当前磁头在100磁道处 　　SCAN策略磁头臂的移动轨迹如下：　 18 38 39 55 58 90 150 160 184 100 200 * 假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求。被请求的磁道按接收顺序分别为：55、58、39、18、90、160、150、38、184，当前磁头在100磁道处 　　C-SCAN策略磁头臂的移动轨迹如下：　 18 38 39 55 58 90 150 160 184 100 200 * 调度策略的比较 （a）FCFS （b）SSTF （c）SCAN （d）C-SCAN 下一个被访问的磁道 横跨的磁道数 下一个被访问的磁道 横跨的磁道数 下一个被访问的磁道 横跨的磁道数 下一个被访问的磁道 横跨的磁道数 55 45 90 10 150 50 150 50 58 3 58 32 160 10 160 10 39 19 55 3 184 24 184 24 18 21 39 16 90 94 18 166 90 72 38 1 58 32 38 20 160 70 18 20 55 3 39 1 150 10 150 132 39 16 55 16 38 112 160 10 38 1 58 3 184 146 184 24 18 20 90 32 平均寻 道长度 55.3 平均寻 道长度 27.5 平均寻 道长度 27.8 平均寻 道长度 2