引言
文件系统的物理基础是磁盘存储设备。所以， 文件系统的物理基础是磁盘存储设备。所以， 磁盘存储器的服务效率很重要， 磁盘存储器的服务效率很重要，为了提高文件 系统的性能，我们必须对磁盘进行合理的管理 系统的性能， 、调度，对磁盘调度算法进行优化。 调度，对磁盘调度算法进行优化。
第五章 磁盘存储器管理
第五章 磁盘存储器管理
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总结： 总结：
1． 先来先服务 ． 2. 最短寻道时间优先 最短寻道时间优先(SSF) 3. 扫描算法（电梯算法） 扫描算法（电梯算法） 4 .循环扫描调度算法 循环扫描调度算法
5. N-Step-SCAN和FSCAN调度算法 了解 和 调度算法(了解 调度算法 了解)
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1． 先来先服务 ．
按访问请求到达的先后次序服务 优点：简单，公平； 优点：简单，公平； 缺点：效率不高， 缺点：效率不高，相邻两次请求可 能会造成最内到最外的柱面寻道， 能会造成最内到最外的柱面寻道，使 磁头反复移动，增加了服务时间， 磁头反复移动，增加了服务时间，对 机械也不利
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例
假设磁盘访问序列： ， 假设磁盘访问序列：98，183，37，122， ， ， ， 14，124，65，67。移动臂的运动方向：沿 ， ， ， 。移动臂的运动方向： 磁道号递减的方向移动。 磁道号递减的方向移动。 读写头起始位置： 读写头起始位置：53 1） （1）安排磁头服务序列 （2）计算磁头移动总距离（道数） ）计算磁头移动总距离（道数）
课后任务： 课后任务：为了更好的掌握本节课所学的内 请大家完成书后习题6的第 小题。 的第12小题 容。请大家完成书后习题 的第 小题。
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优点：改善了磁盘平均服务时间； 优点：改善了磁盘平均服务时间； 缺点： 缺点：造成某些访问请求长期等待得 不到服务
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98，183，37，122，14，124，65，67 ， ， ， ， ， ， ，
65，67 ，37，14，98，122，124，183 ， ， ， ， ， ， 磁头走过的总道数： 磁头走过的总道数：236
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侧视图
扇区
磁臂
柱面
磁头
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俯视图
扇区Leabharlann 磁道第五章 磁盘存储器管理 2012-5-2 3
磁盘调度算法
学习重点：磁盘调度的 种算法 学习重点：磁盘调度的4种算法 1． 先来先服务（FCFS） ． 先来先服务（ ） 2. 最短寻道时间优先 最短寻道时间优先(SSF) 3. 扫描算法（电梯算法） 扫描算法（电梯算法） 4 .循环扫描调度算法 循环扫描调度算法 学习目标：通过本节课的讲解， 学习目标：通过本节课的讲解，让学生们更 好的掌握这四种种磁盘调度算法。 好的掌握这四种种磁盘调度算法。
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图
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98，183，37，122，14，124，65，67 ， ， ， ， ， ， ，
37，14， 65，67 ， 98， 122， 124， 183 ， ， ， ， ， ， 磁头走过的总道数： 磁头走过的总道数：208
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6.调度算法的选择 调度算法的选择
实际系统相当普遍采用最短寻道时间优先算 实际系统相当普遍采用最短寻道时间优先算 因为它简单有效，性价比好。 法，因为它简单有效，性价比好。 扫描算法更适于磁盘负担重的系统。 扫描算法更适于磁盘负担重的系统。 磁盘负担很轻的系统也可以采用先来先服务 算法 一般要将磁盘调度算法作为操作系统的单独 模块编写，利于修改和更换。 模块编写，利于修改和更换。
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3. 扫描算法（电梯算法） 扫描算法（电梯算法）
克服了最短寻道优先的缺点， 克服了最短寻道优先的缺点，既考虑了距 同时又考虑了方向 离，同时又考虑了方向 具体做法：当设备无访问请求时， 具体做法：当设备无访问请求时，磁头不 当有访问请求时，磁头按一个方向移动 按一个方向移动， 动；当有访问请求时，磁头按一个方向移动， 在移动过程中对遇到的访问请求进行服务， 在移动过程中对遇到的访问请求进行服务，然 后判断该方向上是否还有访问请求， 后判断该方向上是否还有访问请求，如果有则 继续扫描；否则改变移动方向， 继续扫描；否则改变移动方向，并为经过的访 问请求服务， 问请求服务，如此反复
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98，183，37，122，14，124，65，67 ， ， ， ， ， ， ， 磁头走过的总道数： 磁头走过的总道数：640
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2. 最短寻道时间优先 最短寻道时间优先(SSF)
优先选择距当前磁头最近的访问请求 进行服务， 进行服务，主要考虑寻道优先
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4 .循环扫描调度算法 循环扫描调度算法
也称单向扫描算法。 也称单向扫描算法。 电梯算法杜绝了饥饿， 电梯算法杜绝了饥饿，但当请求对磁道的 分布是均匀时，磁头回头， 分布是均匀时，磁头回头，近磁头端的请求 很少（因为磁头刚经过），而远端请求较多， ），而远端请求较多 很少（因为磁头刚经过），而远端请求较多， 这些请求等待时间要长一些。 这些请求等待时间要长一些。 总是从0号柱面开始向里扫描 号柱面开始向里扫描。 总是从 号柱面开始向里扫描。移动臂到达 最后个一个柱面后，立即带动读写磁头快速 最后个一个柱面后， 返回到0号柱面 号柱面。 返回到 号柱面。返回时不为任何的等待访问 者服务。 者服务。返回后可再次进行扫描
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5.
N-Step-SCAN和FSCAN调度算法 和 调度算法
1）N-Step-SCAN算法 ） 算法 SSTF、SCAN、CSCAN几种调度算法都可 、 、 几种调度算法都可 能出现磁臂停留在某处不动的情况， 能出现磁臂停留在某处不动的情况，称为磁臂 粘着(Arm-Stickiness)。在高密度盘上更容易出 粘着 。 现此情况。 现此情况。 N-STEP-SCAN算法将磁盘请求队列分成 算法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 的子队列。 若干个长度为 的子队列。磁盘调度将按 算法依次处理这些子队列。 算法依次处理这些子队列。而每处理一个队列 又是按SCAN算法。这样就可避免出现粘 算法。 时，又是按 算法 着现象。 着现象。
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2）FSCAN算法 ） 算法 本算法是N步 算法的简化。 本算法是 步SCAN算法的简化。它只将 算法的简化 磁盘请求访问队列分成两个子队列： 磁盘请求访问队列分成两个子队列： 当前所有请求磁盘I／ 的进程形成的队列 的进程形成的队列， 当前所有请求磁盘 ／O的进程形成的队列， 由磁盘调度按SCAN算法进行处理。 算法进行处理。 由磁盘调度按 算法进行处理 在扫描期间，新出现的所有请求磁盘I／ 在扫描期间，新出现的所有请求磁盘 ／O 进程组成的等待处理的请求队列。 进程组成的等待处理的请求队列。从而使所有 的新请求都将被推迟到下一次扫描时处理。 的新请求都将被推迟到下一次扫描时处理。