磁盤臂調(diào)度算法

1、章節(jié) 名稱現(xiàn)代操作系統(tǒng)一一磁盤臂調(diào)度算法授課時數(shù)1授課 方式課堂講授（/）;實驗課（）；多媒體教學(xué)（）；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)（）；雙語（）教學(xué) 目的1、簡單了解磁盤的結(jié)構(gòu)及相關(guān)概念；2、簡單了解磁盤的訪問過程；3、掌握磁盤臂調(diào)度的幾種算法。教學(xué) 重點掌握磁盤臂調(diào)度的幾種算法教學(xué)難點掌握磁盤臂調(diào)度的幾種算法教學(xué) 方法講授，演示，練習(xí)教學(xué)環(huán)境微格教室教學(xué)用具多媒體、黑板板書設(shè)計一、 所謂磁盤1， 36，16，34，9，12二、 磁盤的訪問過程FCFSSSTF電梯三、 磁盤臂調(diào)度來先服務(wù)（SCSF）七三二*最短尋道優(yōu)先時間（SSTF）士二掃描算法總的移動柱面數(shù)：FCFS=111SSTF=61電梯=60預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)

2、習(xí)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容 預(yù)習(xí)下節(jié)課的內(nèi)容課后 作業(yè)若干個等待訪問磁盤者依次要訪問 的柱面為 20, 44, 40, 4, 80, 12, 76。假.設(shè)母移動一個柱面需要3毫 秒時間，移動臂當(dāng)前位于40號柱面， 請用三種算法分別計算為完成上述 各次訪問總共花費的尋找時間。教學(xué)后記課件備課用心，講課時聲音太小，語言不夠精練，邏輯性不是很強。學(xué)號姓名:教案教學(xué)過程及內(nèi)容備注在I/O設(shè)備中，最普遍的就是盤。盤具有多種多樣的類型，最為常用的就是磁盤， 它具有讀寫速度同樣快的特點。上幾節(jié)課我們已經(jīng)簡單介紹了幾種常見的磁盤， 從這節(jié)課開始，我們則要深入的學(xué)習(xí)磁盤，本課我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容是磁盤臂調(diào)度 算法。一、所謂

3、磁盤：結(jié)合磁盤結(jié)構(gòu)圖，了解磁盤和幾個概念二、磁盤的訪問過程：1、尋道：磁頭移動定到指定的磁道；2、旋轉(zhuǎn)延遲：等待指定扇區(qū)從磁頭下旋轉(zhuǎn) 以過；3、數(shù)據(jù)傳輸：數(shù)據(jù)在磁盤與內(nèi)存之間的實際傳輸。從而可以推導(dǎo)出讀車一個磁盤所需時間由三個因素決定：尋道時間、旋轉(zhuǎn)延遲、 實際數(shù)據(jù)傳輸時間。三、磁盤臂調(diào)度：對于大多數(shù)磁盤而言，尋道時間與另外兩個時間相比占主導(dǎo)地 位，所以減少平均尋道時間可以充分改善系統(tǒng)性能。而減少平均尋道時間的方法 就是磁盤臂調(diào)度，常用的磁盤調(diào)度算法有：1、先來先服務(wù)；2、最短尋道優(yōu)先；3、 掃描算法；4、循環(huán)掃描法等。（一）先來先服務(wù)：磁盤驅(qū)動程序每次接收一個請求并按照接收順序完成請求 優(yōu)點

4、：簡單，公平；缺點：效率不高，相鄰兩次請求可能會千萬最內(nèi)到最外的柱面尋道，使磁頭 反復(fù)移動，增加了服務(wù)時間，對機械也不利。例題：假定磁盤共有40個柱面，當(dāng)前磁頭正在第11道服務(wù)，等待服務(wù)的進(jìn)程有6 個，它們請求的柱面分別是：1、36、16、34、9、12,計算移動柱面數(shù)。答：畫圖并計算出總移動面數(shù)為：111（二）最短尋道優(yōu)先：每當(dāng)啟動一個新的磁盤I/O操作時，首先查看這個等待請 求的掛起隊列，優(yōu)先選擇距當(dāng)前磁頭最近的訪問請求進(jìn)行服務(wù)，即為最短尋道優(yōu) 先（Shortest Seek Time First，簡寫為 SSTF）。例題：同一個例題用SSTF來計算，并畫圖分析?？傄苿用鏀?shù)為：61如果磁盤

5、負(fù)載很重，那么大部分時間磁盤臂將停留在磁盤的中部區(qū)域，而兩端極 端區(qū)域的請求不得不等待，直到負(fù)載中的統(tǒng)計波動使得中部區(qū)域沒有請求為止。 該策略隱含有一個難以捉摸的問題：這就是有些進(jìn)程將會餓死”。與SCSF相比較總結(jié)出優(yōu)點：改善了磁盤平均服務(wù)時間；缺點：千萬某些訪問請求長期等待得不到服務(wù)。（三）掃描算法（電梯算法）：具體做法：當(dāng)有訪問請求時，磁頭按一個方向移動， 在移動過程中對遇到的訪問請求進(jìn)行服務(wù)，然后判斷該方向上是否還有訪問請求， 如果有則繼續(xù)掃描；否則改變移動方向，并為經(jīng)過的訪問請求服務(wù)，如此反復(fù)。 例題：同一個例題用電梯算法來計算，并畫圖分析?？傄苿用鏀?shù)為：60將用三種算法計算出來的移動柱面數(shù)相比較練習(xí)題：假定某移動磁盤上，處理了訪問56號柱面的請求后，現(xiàn)在正在70號柱 面上讀信息，目前有下面的請求訪問磁盤柱面的序列：73, 68, 100, 120, 60, 108, 8, 50請寫出響應(yīng)的次序及移動的柱面數(shù)。小結(jié)基礎(chǔ)概念：磁盤、磁道、扇區(qū)、柱面、扇區(qū)、磁頭。 磁盤的訪問過程：尋道、旋轉(zhuǎn)延遲、數(shù)據(jù)傳輸。磁盤臂調(diào)度算法：先來先服務(wù)、最短尋道時間優(yōu)先、掃描算法、循環(huán)掃描算法等。引言正式講課（