操作系統(tǒng)磁盤的驅動調度課件

6．2磁盤的驅動調度磁盤的驅動方式不同，從磁盤上獲得信息的時間也不同，影響信息獲得的時間還有數(shù)據(jù)在磁盤上的分布。6．2．1磁盤的結構

“磁頭號”。

“柱面號”?！吧葏^(qū)號”。磁盤的結構如下圖所示。執(zhí)行一次輸入輸出所花的時間有：尋找時間、延遲時間、傳送時間6．2．2磁盤的驅動調度為了使尋找時間和延遲時間盡可能小，系統(tǒng)往往采用一定的調度策略來決定各等待訪問者的執(zhí)行次序，這項工作稱磁盤的“驅動調度”，采用的調度算法稱“驅動調度算法”。對磁盤來說，驅動調度有“移臂調度”和“旋轉調度”兩部分組成。一、移臂調度常用的移臂調度算法有：

先來先服務算法最短尋找時間優(yōu)先算法電梯調度算法單向掃描算法。在例子中假設柱面的編號從0到199。例如，如果現(xiàn)在讀寫磁頭正在53號柱面上執(zhí)行輸入輸出操作，而等待訪問者依次要訪問的柱面為98，183，37，122，14，124，65，67。1．先來先服務調度算法當53號柱面上的操作結束后，訪問柱面的次序為98，183，37，122，14，124，65，67。讀寫磁頭總共移動了640個柱面的距離。2．最短尋找時間優(yōu)先調度算法

現(xiàn)在當53號柱面的操作結束后，訪問次序為65、67、37、14，98，122，124，183。讀寫磁頭總共移動了236個柱面的距離?！半娞菡{度”與“最短尋找時間優(yōu)先”的比較：相同：都是盡量減少移動臂移動時所化的時間；不同：“最短尋找時間優(yōu)先”不考慮臂的移動方向；“電梯調度”考慮臂的移動方向。優(yōu)點：電梯調度算法是一種簡單、實用且高效的調度算法。缺點：由于移動臂改變方向是機械動作，速度相對較慢。在實現(xiàn)時除了要記住讀寫磁頭的當前位置外，還必須記住移動臂的移動方向。4．單向掃描調度算法執(zhí)行次序為65，67，98，122，124，183、14，37。除了移動臂由里向外返回（從199返回到0）所用的時間外，讀寫磁頭還需移動183個柱面的距離。調度算法比較：除了“先來先服務”調度算法外，其余三種調度算法都是根據(jù)欲訪問的柱面位置來進行調度的。在調度過程中可能有新的請求訪問者加入，這些新的請求訪問者加入時，如果讀寫磁頭已經(jīng)超過了它們所要訪問的柱面位置，則只能在以后的調度中被選擇執(zhí)行。在多道程序設計系統(tǒng)中，在等待訪問磁盤的若干請求訪問者中，有些請求訪問者可能要求訪問的柱面號相同，但各自要求訪問同一柱面上的不同磁道，或訪問同一柱面同一磁道上不同扇區(qū)。所以，在進行移臂調度時，按照某種算法把移動臂定位到某個柱面后，應讓等待訪問這個柱面的各個訪問者的輸入輸出操作都完成后再改變移動臂的位置。例如，有4個訪問5號柱面的請求訪問者，它們的訪問要求如下表所示。對它們進行旋轉調度后，它們的執(zhí)行次序可能是①，②，④，③，或①，③，④，②。請求次序柱面號磁頭號扇區(qū)號①541②515③545④528三、信息的優(yōu)化分布例如，某系統(tǒng)對磁盤初始化時把每條盤面分成8個扇區(qū)，今有8條邏輯記錄被存放在同一條磁道上供處理程序使用，處理程序要求順序處理這8條記錄，每次請求從磁盤上讀一條記錄，然后對讀出的記錄要花5毫秒的時間進行處理，以后再讀下一條記錄進行處理，直至8條記錄都處理結束。假定磁盤轉速為20毫秒／周，現(xiàn)把這8條邏輯記錄依次存放在磁道上，如下圖(a)所示。顯然，讀一條記錄要花2．5毫秒的時間。當花了2．5毫秒的時間讀出第1條記錄并花5毫秒時間進行處理后，讀寫磁頭已經(jīng)在第4條記錄的位置，為了順序處理第2條記錄，必須等待磁盤把第2條記錄旋轉到讀寫磁頭位置下面，即要有15毫秒的延遲時間。于是，處理這8條記錄所要花費的時間為：8*(2．5十5)十7*15=165(ms)。

(a)(b)如果我們把這8條邏輯記錄在磁道上的