磁盘臂调度算法

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1、教案学号姓名：章节名称现代操作系统——磁盘臂调度算法授课时数1授课方式课堂讲授（√）；实验课（）；多媒体教学（）；网络教学（）；双语（）教学目的1、简单了解磁盘的结构及相关概念；2、简单了解磁盘的访问过程；3、掌握磁盘臂调度的几种算法。教学重点掌握磁盘臂调度的几种算法教学难点掌握磁盘臂调度的几种算法教学方法讲授，演示，练习教学环境微格教室教学用具多媒体、黑板板书设计一、所谓磁盘1，36，16，34，9，12二、磁盘的访问过程FCFSSSTF电梯三、磁盘臂调度先来先服务（SCSF）最短寻道优先时间（SSTF）扫描算法总的

2、移动柱面数：FCFS=111SSTF=61电梯=60预习复习复习本节课的教学内容预习下节课的内容课后作业若干个等待访问磁盘者依次要访问的柱面为20,44,40,4,80,12,76。假设每移动一个柱面需要3毫秒时间，移动臂当前位于40号柱面，请用三种算法分别计算为完成上述各次访问总共花费的寻找时间。教学后记课件备课用心，讲课时声音太小，语言不够精练，逻辑性不是很强。3教学过程及内容备注在I/O设备中，最普遍的就是盘。盘具有多种多样的类型，最为常用的就是磁盘，它具有读写速度同样快的特点。上几节课我们已经简单介绍了几种常见

3、的磁盘，从这节课开始，我们则要深入的学习磁盘，本课我们要学习的内容是磁盘臂调度算法。一、所谓磁盘：结合磁盘结构图，了解磁盘和几个概念二、磁盘的访问过程：1、寻道：磁头移动定到指定的磁道；2、旋转延迟：等待指定扇区从磁头下旋转以过；3、数据传输：数据在磁盘与内存之间的实际传输。从而可以推导出读车一个磁盘所需时间由三个因素决定：寻道时间、旋转延迟、实际数据传输时间。三、磁盘臂调度：对于大多数磁盘而言，寻道时间与另外两个时间相比占主导地位，所以减少平均寻道时间可以充分改善系统性能。而减少平均寻道时间的方法就是磁盘臂调度，常用

4、的磁盘调度算法有：1、先来先服务；2、最短寻道优先；3、扫描算法；4、循环扫描法等。（一）先来先服务：磁盘驱动程序每次接收一个请求并按照接收顺序完成请求优点：简单，公平；缺点：效率不高，相邻两次请求可能会千万最内到最外的柱面寻道，使磁头反复移动，增加了服务时间，对机械也不利。例题：假定磁盘共有40个柱面，当前磁头正在第11道服务，等待服务的进程有6个，它们请求的柱面分别是：1、36、16、34、9、12，计算移动柱面数。答：画图并计算出总移动面数为：111（二）最短寻道优先：每当启动一个新的磁盘I/O操作时，首先查看这

5、个等待请求的挂起队列，优先选择距当前磁头最近的访问请求进行服务，即为最短寻道优先（ShortestSeekTimeFirst，简写为SSTF）。例题：同一个例题用SSTF来计算，并画图分析。总移动面数为：61如果磁盘负载很重，那么大部分时间磁盘臂将停留在磁盘的中部区域，而两端极端区域的请求不得不等待，直到负载中的统计波动使得中部区域没有请求为止。该策略隐含有一个难以捉摸的问题：这就是有些进程将会“饿死”。与SCSF相比较总结出优点：改善了磁盘平均服务时间；缺点：千万某些访问请求长期等待得不到服务。（三）扫描算法（电梯算

6、法）：具体做法：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，然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，并为经过的访问请求服务，如此反复。例题：同一个例题用电梯算法来计算，并画图分析。总移动面数为：60将用三种算法计算出来的移动柱面数相比较练习题：假定某移动磁盘上，处理了访问56号柱面的请求后，现在正在70号柱面上读信息，目前有下面的请求访问磁盘柱面的序列：73,68,100,120,60,108,8,50请写出响应的次序及移动的柱面数。小结基础概念：磁盘、磁道、

7、扇区、柱面、扇区、磁头。磁盘的访问过程：寻道、旋转延迟、数据传输。磁盘臂调度算法：先来先服务、最短寻道时间优先、扫描算法、循环扫描算法等。引言正式讲课（简单了解磁盘、相关概念及磁盘的访问过程）主要着重讲前三种方法，其它的方不讲。重点难点详讲由同学计算并回答，检验同学们是否已经掌计算方法并解释三种算法之间的公优缺点33