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文檔簡介
1、一定要按老師的步驟寫!磁盤調(diào)度管理磁盤調(diào)度管理磁盤調(diào)度管理磁盤調(diào)度管理1.設(shè)計設(shè)計設(shè)計設(shè)計目的目的目的目的加深對請求磁盤調(diào)度管理實現(xiàn)原理的理解,掌握磁盤調(diào)度算法。同時讓我們更好地掌握操作系統(tǒng)的原理及實現(xiàn)方法加深對操作系統(tǒng)基礎(chǔ)理論和重要算法的理解,加強動手能力。2.設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容設(shè)計一個磁盤調(diào)度模擬程序,具體要求如下:1用戶可以為程序指定初始需要訪問序列;2實現(xiàn)最短尋道和電梯調(diào)度兩種調(diào)度算法;3根據(jù)用戶的選擇輸出實際的訪
2、問序列;3.開發(fā)環(huán)境開發(fā)環(huán)境開發(fā)環(huán)境開發(fā)環(huán)境windows環(huán)境,VC6.0平臺。4.分析設(shè)計分析設(shè)計分析設(shè)計分析設(shè)計4.1.實驗原理實驗原理實驗原理實驗原理操作系統(tǒng)中,對磁盤的訪問要求來自多方面,常常需要排隊。這時,對眾多的訪問要求按一定的次序響應,會直接影響磁盤的工作效率,進而影響系統(tǒng)的性能。訪問磁盤的時間因子由3部分構(gòu)成,它們是查找(查找磁道)時間、等待(旋轉(zhuǎn)等待扇區(qū))時間和數(shù)據(jù)傳輸時間,其中查找時間是決定因素。因此,磁盤調(diào)度算法先
3、考慮優(yōu)化查找策略,需要時再優(yōu)化旋轉(zhuǎn)等待策略。平均尋道長度(L)為所有磁道所需移動距離之和除以總的所需訪問的磁道數(shù)(n),即:L=(M1M2……Mi……Mn)n其中Mi為所需訪問的磁道號所需移動的磁道數(shù)。啟動磁盤執(zhí)行輸入輸出操作時,要把移動臂移動到指定的柱面,再等待指定扇區(qū)的旋轉(zhuǎn)到磁頭位置下,然后讓指定的磁頭進行讀寫,完成信息傳送。因此,執(zhí)行一次輸入輸出所花的時間有:尋找時間——磁頭在移動臂帶動下移動到指定柱面所花的時間。延遲時間——指定
4、扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下所需的時間。傳送時間——由磁頭進程讀寫完成信息傳送的時間。其中傳送信息所花的時間,是在硬件設(shè)計就固定的。而尋找時間和延遲時間是與信息在磁盤上的位置有關(guān)。為了減少移動臂進行移動花費的時間,每個文件的信息不是按盤面上的磁道順序存放滿一個盤面后,再放到下一個盤面上。而是按柱面存放,同一柱面上的各磁道被放滿信息后,再放到下一個柱面上。所以各磁盤的編號按柱面順序(從0號柱面開始),每個柱面按磁道順序,每個磁道又按扇區(qū)順序進行排序。
5、磁盤是可供多個進程共享的設(shè)備,當有多個進程都要求訪問磁盤是,應采用一種最佳調(diào)度算法,以使各種進程對磁盤的平均訪問時間最小。由于在訪問磁盤的時間中,主要是尋道時間,因此,磁盤調(diào)度的目標,是使磁盤的平均尋道時間最少。這次磁盤調(diào)度模擬系統(tǒng)設(shè)計包含了四種算法,除了實驗要求的最短尋道和電梯調(diào)度兩種調(diào)度算法外,我還加進了先來先服務算法和循環(huán)掃描算法。則這四種算法各自的原理如下:先來先服務算法先來先服務算法先來先服務算法先來先服務算法(FirstCo
6、me,F(xiàn)irstServed,F(xiàn)CFS):這種算法最簡單,它根據(jù)進程請求訪問磁盤的先后次序進行調(diào)度。此算法的優(yōu)點是公平、簡單,且每個進程的請求都能依次得到處理,不會出現(xiàn)某一進程的請求長期得不到滿足的情況。但此算法由于未對尋道進行優(yōu)化,致使平均尋道時間可能較長。最短尋道時間優(yōu)先算法最短尋道時間優(yōu)先算法最短尋道時間優(yōu)先算法最短尋道時間優(yōu)先算法(ShtestSeekTimeFirst,SSTF):該算法選擇這樣的磁道來優(yōu)先訪問,其要求訪問的磁
7、道與當前磁頭所在的磁道距離最近,以使每次的尋道時間最短,但這種調(diào)度算法卻不能保證平均尋道時間最短。單向掃描算法(SCAN):6.心得與體會心得與體會心得與體會心得與體會至此,計算機操作系統(tǒng)實習已經(jīng)完成。課本上的知識是機械的,表面的。此次的實習,使我對于磁盤調(diào)度算法和原理有了更深刻的理解。對于理論在實踐中的應用也有一定的了解。通過這次課程設(shè)計,全面系統(tǒng)的理解了磁盤調(diào)度算法的一般原理和基本實現(xiàn)方法。把死板的課本知識變得生動有趣,激發(fā)了學習的
8、積極性。雖然內(nèi)容并不是很復雜,程序也不夠完善和嚴謹,但是我們覺得設(shè)計的過程是相當重要的,從中我學到了很多,收獲了很多,無論在理論上還是實踐中,都得到不少的提高,這對于我以后的工作和學習都有一種巨大的幫助。我覺得實習反映的是一個從理論到實際應用的過程,但是更遠一點可以聯(lián)系到以后畢業(yè)之后從學校轉(zhuǎn)到踏上社會的一個過程。我覺得作為一名計算機專業(yè)的學生,這次實習是很有意義的。在這次設(shè)計中遇到了很多實際性的問題,在實際設(shè)計中才發(fā)現(xiàn),書本上理論性的東
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