第十三讲 设备管理

磁盘 -- 概述

磁盘工作机制和性能参数

磁盘 -- 概述

磁盘 I/O 传输时间

磁盘 -- 概述

磁盘 I/O 传输时间

磁盘 -- 概述

磁盘 I/O 传输时间

磁盘 -- 概述

磁盘 I/O 传输时间

磁盘 --磁盘调度算法

通过优化磁盘访问请求顺序来提高磁盘访问性能

• 寻道时间是磁盘访问最耗时的部分
• 同时会有多个在同一磁盘上的 I/O 请求
• 随机处理磁盘访问请求的性能表现很差

磁盘 --磁盘调度算法 -- FIFO

磁盘 --磁盘调度算法 -- FIFO

• 先进先出 (FIFO) 算法
• 按顺序处理请求
• 公平对待所有进程
• 在有很多进程的情况下，接近随机调度的性能

磁盘 --磁盘调度算法 -- 最短服务时间优先 (SSTF)

• 选择从磁臂当前位置需要移动最少的 I/O 请求
• 总是选择最短寻道时间
  

磁盘 --磁盘调度算法 -- 扫描算法 (SCAN)

磁盘 --磁盘调度算法 -- 扫描算法 (SCAN)

• 磁臂在一个方向上移动，访问所有未完成的请求
• 直到磁臂到达该方向上最后的磁道，调换方向
• 也称为电梯算法 (elevator algorithm)

磁盘 --磁盘调度算法 -- 循环扫描算法 (C-SCAN)

• 限制了仅在一个方向上扫描
• 当最后一个磁道也被访问过了后，磁臂返回到磁盘的另外一端再次进行C-LOOK 算法
• 磁臂先到达该方向上最后一个请求处，然后立即反转，而不是先到最后点路径上的所有请求

磁盘 --磁盘调度算法 -- 循环扫描算法 (N-step-SCAN)

• 磁头粘着 (Arm Stickiness) 现象
  • SSTF、SCAN 及 CSCAN 等算法中，可能出现磁头停留在某处不动的情况
• N 步扫描算法
  • 将磁盘请求队列分成长度为 N 的子队列
  • 按 FIFO 算法依次处理所有子队列
  • 扫描算法处理每个队列

磁盘 --磁盘调度算法 -- 双队列扫描算法 (FSCAN)

FSCAN 算法

• 把磁盘 I/O 请求分成两个队列
• 交替使用扫描算法处理一个队列
• 新生成的磁盘 I/O 请求放入另一队列中
• 所有的新请求都将被推迟到下一次扫描时处理

FSCAN 算法是 N 步扫描算法的简化
FSCAN 只将磁盘请求队列分成两个子队列