操作系统 第11章 IO管理和磁盘调度
操作系统十大算法具体内容
操作系统十大算法具体内容操作系统是计算机系统的核心组成部分，主要负责管理计算机的硬件资源和提供各种系统服务。
操作系统算法是操作系统实现各种功能和服务的基础，包括进程调度、内存管理、文件系统等方面。
下面将介绍操作系统中的十大算法，以及它们在操作系统中的具体内容：1.进程调度算法进程调度算法决定了操作系统如何选择就绪队列中的进程分配处理机资源。
常见的进程调度算法包括先来先服务调度算法（FCFS）、最短作业优先调度算法（SJF）、轮转调度算法（RR）等。
这些算法基于进程的优先级、执行时间、资源需求等考虑，来决定选择哪个进程获得处理机资源。
2.内存管理算法内存管理算法决定了如何有效地分配和回收内存资源。
常见的内存管理算法包括固定分区算法、动态分区算法和虚拟内存管理算法等。
这些算法根据进程的内存需求和空闲内存空间的情况，来决定如何分配和回收内存资源。
3.页面置换算法页面置换算法是一种在虚拟内存管理中使用的算法，用于将进程的页面从磁盘中换入内存，并选择合适的页面进行置换。
常见的页面置换算法有最佳置换算法（OPT）、先进先出置换算法（FIFO）、最近最少使用置换算法（LRU）等。
这些算法根据页面的访问情况和页面的驻留时间来决定选择哪个页面进行置换。
4.文件管理算法文件管理算法决定了如何组织和管理文件系统中的文件。
常见的文件管理算法有顺序文件组织算法、索引文件组织算法、哈希文件组织算法等。
这些算法根据文件的访问特点和性能需求，来决定如何组织和管理文件数据。
5.磁盘调度算法磁盘调度算法决定了操作系统如何调度磁盘上的IO请求，以提高磁盘的访问效率。
常见的磁盘调度算法有先来先服务调度算法（FCFS）、最短寻半径优先调度算法（SSTF）、扫描调度算法（SCAN）等。
这些算法根据磁盘的寻道距离和IO请求的到达时间等因素，来决定选择哪个IO请求进行调度。
6.死锁检测和解决算法死锁是指多个进程因为互相等待而无法继续执行的情况。
《课件操作系统处理机调度》课件
进程调度流程
1
进程状态转换图
描述进程在不同状态之间的切换及其条件。
2
进程调度流程图
展示进程调度的具体流程和调度器的工作原理。
3
调度器
实现进程调度的核心组件，负责选择下一个要执行的进程。
进程同步
什么是进程同步
多个进程之间相互协作，按一定的顺序执行以 达到共享资源的、互斥锁、条件变量等，用于协调 进程之间的执行顺序。
嵌入式系统
操作系统的调度算法对于嵌入式系统的实时性 和稳定性至关重要。
大型软件系统
复杂的软件系统需要高效的调度策略来保证整 体性能和用户体验。
总结
1 讲解本次课程的重
点
回顾本次课程涉及的关 键知识点和概念。
2 总结本次课程的收
获
3 展望本门课程的未
来发展
分享学习这门课程的重 要意义和所带来的收获。
调度算法
先来先服务 (FCFS)
按照进程到达的顺序进行调度，不考虑执行 时间。
优先级调度
按照进程优先级进行调度，优先级越高的进 程获得CPU时间越多。
短作业优先 (SJF)
优先调度执行时间短的进程，可以最大程度 地减少平均等待时间。
时间片轮转
每个进程被分配一个时间片，超过时间片后， 将CPU让给下一个进程。
《课件操作系统处理机调 度》PPT课件
这份PPT课件将带你深入了解操作系统处理机调度的重要性和实现方式。从 什么是处理机调度，到调度算法和进程同步，以及操作系统调度的应用，让 我们一起探索吧！
什么是处理机调度
处理机调度是指操作系统对各个进程分配CPU使用权的过程。它的作用是合 理分配CPU资源，确保系统的高效运行。
探讨操作系统处理机调 度在未来的发展趋势和 应用领域。
linux磁盘调度算法c语言 -回复
linux磁盘调度算法c语言-回复什么是磁盘调度算法？磁盘调度算法是操作系统中的一种重要算法，用于管理磁盘访问请求的顺序，以提高磁盘IO的效率。
在现代计算机系统中，磁盘是一种常用的存储设备，用于存储大量的数据。
然而，磁盘的读写速度相对较慢，而且磁盘上的数据是按照物理位置存储的，因此需要一种调度算法来决定磁盘访问请求的执行顺序，以减少磁头的移动，提高数据的读写效率。
磁盘调度算法的基本原理磁盘调度算法的基本原理是通过优化磁盘访问请求的顺序，减少寻道和旋转延迟，提高磁盘IO的效率。
以下是一些常见的磁盘调度算法：1. 先来先服务（FCFS）先来先服务是最简单的磁盘调度算法之一。
它按照磁盘访问请求的到达顺序来执行IO操作。
当一个请求完成后，才会执行下一个请求。
尽管这种算法简单，但由于没有考虑磁头的位置及磁盘的旋转延迟，可能导致磁头频繁移动，降低IO效率。
2. 最短寻道时间优先（SSTF）最短寻道时间优先是一种以最小化寻道时间为目标的磁盘调度算法。
它选择离当前磁头位置最近的请求进行执行。
这种算法可以减少寻道时间，提高磁盘IO效率。
然而，由于总是选择最短寻道时间的请求，可能导致某些请求长时间等待，造成请求的不公平性。
3. 扫描算法（SCAN）扫描算法又称电梯算法，模拟了磁头在磁盘上移动的方式。
它从一个方向开始，按磁道的顺序执行访问请求，当达到磁盘的边界时，改变方向并继续执行请求。
这种算法可以减少磁头的移动距离，提高IO效率。
但是，如果某些请求集中在边界附近，可能导致某些请求长时间等待。
4. 循环扫描算法（C-SCAN）循环扫描算法是扫描算法的一种变体，它避免了某些请求长时间等待的问题。
当磁头达到磁盘的边界时，不返回原来的方向，而是直接返回到磁盘的另一侧继续执行请求。
这样可以确保所有的请求都能被处理到，减少等待时间，提高IO效率。
编写一个简单的磁盘调度算法（SSTF）的C语言实现下面是一个简单的SSTF磁盘调度算法的C语言实现：include<stdio.h>include<stdlib.h>int main(){int n, head, sum = 0;printf("Enter the number of disk requests: ");scanf("d", &n);printf("Enter the initial position of head: ");scanf("d", &head);int *requests = (int *)malloc(sizeof(int) * n);printf("Enter the disk requests: ");for (int i = 0; i < n; i++){scanf("d", &requests[i]);}for (int i = 0; i < n; i++){int min = abs(head - requests[i]);int index = i;for (int j = i + 1; j < n; j++){if (abs(head - requests[j]) < min){min = abs(head - requests[j]);index = j;}}sum += abs(head - requests[index]);head = requests[index];int temp = requests[i];requests[i] = requests[index];requests[index] = temp;}printf("Total head movement: d\n", sum);free(requests);return 0;}以上C语言程序实现了SSTF磁盘调度算法。
操作系统课程设计磁盘调度报告
题目：磁盘调度一．设计目的本课程设计是学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，我们更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强了动手能力。
二．课程设计内容和要求编程序实现下述磁盘调度算法,并求出每种算法的平均寻道长度，要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现：1、先来先服务算法（FCFS）2、最短寻道时间优先算法（SSTF）3、扫描算法（SCAN）4、循环扫描算法（CSCAN）三．算法及数据结构3.1算法的总体思想设备的动态分配算法与进程调度相似，也是基于一定的分配策略的。
常用的分配策略有先请求先分配、优先级高者先分配等策略。
在多道程序系统中，低效率通常是由于磁盘类旋转设备使用不当造成的。
操作系统中，对磁盘的访问要求来自多方面，常常需要排队。
这时，对众多的访问要求按一定的次序响应，会直接影响磁盘的工作效率，进而影响系统的性能。
访问磁盘的时间因子由3部分构成，它们是查找（查找磁道）时间、等待（旋转等待扇区）时间和数据传输时间，其中查找时间是决定因素。
因此，磁盘调度算法先考虑优化查找策略，需要时再优化旋转等待策略。
平均寻道长度（L）为所有磁道所需移动距离之和除以总的所需访问的磁道数（N），即：L=（M1+M2+……+Mi+……+MN）/N其中Mi为所需访问的磁道号所需移动的磁道数。
启动磁盘执行输入输出操作时，要把移动臂移动到指定的柱面，再等待指定扇区的旋转到磁头位置下，然后让指定的磁头进行读写，完成信息传送。
因此，执行一次输入输出所花的时间有：寻找时间——磁头在移动臂带动下移动到指定柱面所花的时间。
延迟时间——指定扇区旋转到磁头下所需的时间。
传送时间——由磁头进程读写完成信息传送的时间。
其中传送信息所花的时间，是在硬件设计就固定的。
而寻找时间和延迟时间是与信息在磁盘上的位置有关。
为了减少移动臂进行移动花费的时间，每个文件的信息不是按盘面上的磁道顺序存放满一个盘面后，再放到下一个盘面上。
麒麟磁盘io调度算法
麒麟磁盘IO调度算法简介麒麟磁盘IO调度算法是一种用于管理磁盘IO请求的调度算法。
它的目标是通过合理的调度磁盘IO请求，最大化系统的性能和吞吐量。
这种调度算法被广泛应用于操作系统中，特别是在现代操作系统中，对于提高系统性能和响应时间非常重要。
磁盘IO调度算法的主要作用是在多个磁盘IO请求之间进行有效的调度，以最小化磁盘头移动的数量，并提高系统的磁盘IO性能。
麒麟磁盘IO调度算法是一种基于扫描算法的调度算法，它会沿着磁盘的柱面进行移动，以便合并相邻的IO请求，从而减少磁盘头的移动距离。
算法原理麒麟磁盘IO调度算法基于以下原理：1.扫描算法：麒麟磁盘IO调度算法是一种基于扫描算法的调度算法。
它的思想是沿着磁盘的柱面进行移动，以便合并相邻的IO请求。
这样可以减少磁盘头的移动距离，提高系统的磁盘IO性能。
2.公平性：麒麟磁盘IO调度算法是一种公平的调度算法，它会对所有的IO请求进行公平的调度，避免某些IO请求长时间得不到满足。
3.响应时间优先：麒麟磁盘IO调度算法注重提高系统的响应时间。
它会将响应时间较短的IO请求优先调度，以便尽快完成。
4.高吞吐量：麒麟磁盘IO调度算法也考虑了系统的吞吐量。
它会尽量合并相邻的IO请求，以提高系统的吞吐量。
算法过程麒麟磁盘IO调度算法的具体过程如下：1.初始化：将所有的IO请求按照到达时间进行排序，并将磁盘头的初始位置设置为IO请求队列中的第一个请求所在的柱面。
2.执行调度：从磁盘头当前位置开始沿着磁盘的柱面进行移动，判断当前位置是否有待处理的IO请求。
如果有，则进行处理；如果没有，则继续沿着磁盘柱面移动。
3.IO请求处理：对于每个待处理的IO请求，根据算法的特定规则进行处理。
通常情况下，麒麟磁盘IO调度算法会将相邻的IO请求合并，以减少磁盘头的移动距离。
4.完成调度：当所有的IO请求处理完毕后，调度算法完成。
算法优化为了进一步提高系统的性能和吞吐量，麒麟磁盘IO调度算法可以进行以下优化：1.调度策略调整：根据系统的具体需求和特点，可以调整调度算法的策略。
《Linux操作系统与应用技术》教案 第10课 设置磁盘配额和管理逻辑卷
1课题 设置磁盘配额和管理逻辑卷课时2课时（90 min ） 教学目标知识技能目标：（1）了解磁盘配额技术及设置磁盘配额的步骤 （2）了解逻辑卷管理技术及创建逻辑卷的步骤（3）会使用Linux 命令进行磁盘配额管理和逻辑卷管理 素质目标：（1）提高工程实践能力（2）增强合理使用磁盘空间的意识教学重难点 教学重点：磁盘配额技术及设置磁盘配额的步骤，逻辑卷管理技术及创建逻辑卷的步骤 教学难点：使用Linux 命令进行磁盘配额管理和逻辑卷管理 教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法 教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课： 课前任务→考勤（2 min ）→问题导入（5 min ）→传授新知（18 min ）→课堂讨论（5 min ）→课堂实践（15 min ）第2节课：问题导入（5 min ）→传授新知（10 min ）→课堂讨论（10 min ）→课堂实践（15 min ）→课堂小结（3 min ）→作业布置（2 min ）教学过程 主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP 或其他学习软件，预习本节课要讲的知识 【学生】完成课前任务通过课前任务，使学生提前预习要学的知识，提高课堂教效果 考勤 （2 min ）【教师】使用APP 进行签到 【学生】班干部报请假人员及原因 培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况 问题导入 （5 min ）【教师】提出以下问题：什么是磁盘配额？为什么要设置磁盘配额？ 【学生】思考、举手回答通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣传授新知 （18 min ）【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍磁盘配额和磁盘配额管理命令等知识一、磁盘配额概述 1．磁盘配额简介磁盘配额是一种磁盘空间管理机制。
使用磁盘配额能够限制某个用户或用户组针对特定目录使用的磁盘空间，一旦超过限制就不允许继续使用。
原创操作系统五大功能模块包括
原创操作系统五大功能模块包括操作系统是计算机系统中的核心软件之一，负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，提供良好的用户界面和系统环境。
一个优秀的操作系统应该具备多个功能模块，以满足不同用户的需求，并提供高效、安全、稳定的计算环境。
本文将介绍原创操作系统的五大功能模块，分别是进程管理、内存管理、文件系统、输入输出管理以及用户接口。
一、进程管理进程管理是操作系统最重要的功能之一，它负责创建、管理和调度进程，以及提供进程间的通信和同步机制。
进程是计算机执行程序的实体，每个进程都有自己独立的地址空间、程序代码、数据和堆栈等资源。
进程管理包括以下几个方面的功能：进程调度操作系统需要决定哪个进程在何时执行，以提高系统资源利用率和响应速度。
进程调度算法包括先来先服务、短作业优先、轮转调度等策略，根据不同的调度算法可以实现不同的系统性能。
进程同步与通信多个进程之间可能需要进行同步和通信，以避免竞争条件和数据不一致等问题。
操作系统提供了信号量、互斥锁、条件变量等机制，用于控制进程的访问和共享资源，确保进程之间的正确互动。
进程管理操作系统需要跟踪和管理系统中的所有进程，包括进程的创建、终止、状态转换等。
操作系统还需要提供进程的资源分配和释放机制，以确保每个进程都能得到所需的资源。
二、内存管理内存管理是操作系统的另一个重要功能，它负责管理计算机的内存空间，为进程分配和回收内存，以及提供地址映射和页面置换等机制。
内存管理包括以下几个方面的功能：内存分配与回收操作系统需要为每个进程分配足够的内存空间，以便进程能够顺利执行。
操作系统还需要及时回收不再使用的内存，以避免内存资源的浪费。
地址映射每个进程都有自己独立的地址空间，操作系统需要将每个进程的逻辑地址映射到物理内存的实际地址。
地址映射可以通过分段、分页等技术来实现。
页面置换当物理内存的空间不足时，操作系统需要选择合适的页面置换算法，将不常用的页面置换到磁盘上，为新的页面腾出空间。
操作系统7磁盘管理概述课件
02 磁盘分区
分区类型
01
02
03
主分区
一个硬盘最多可以有4个 主分区，主分区是独立的 ，可以用于安装操作系统 。
扩展分区
扩展分区可以包含多个逻 辑分区，它自身不能直接 使用，需要再在扩展分区 上创建逻辑分区。
逻辑分区
逻辑分区是在扩展分区里 面划分的，一般一个扩展 分区里面可以有多个逻辑 分区。
磁盘碎片整理工具
用于整理磁盘碎片，提高磁盘的读 写性能。
磁盘监控工具
用于实时监控磁盘的状态、使用情 况等，以便及时发现和处理问题。
磁盘备份与恢复
定期备份
定期对重要数据进行备份，以防数据 丢失。备份方式包括全盘备份、增量 备份和差异备份等。
数据恢复
当数据丢失时，通过备份文件进行数 据恢复。恢复方式包括手动恢复和自 动恢复等。
扫描算法
总结词
效率较高，但可能会产生“拱形”现象。
详细描述
扫描算法按照一个方向（如从内到外或从外到内）依次访问磁盘请求，直到遇到一个距离当前磁头位置较远的请 求时，再改变方向。该算法可以减少磁头的移动距离，提高效率。然而，当遇到一个距离当前磁头位置较远的请 求时，磁头需要改变方向，可能会产生“拱形”现象。
格式化操作会清除分区上的所有数据 ，因此在格式化之前需要备份重要数 据。常见的格式化文件系统有FAT32 、NTFS等。
03 文件系统
文件系统结构
文件系统树
文件系统的层次结构，从 根目录开始，各目录和文 件按照其逻辑关系组织在 一起。
目录结构
描述文件和目录的组织方 式，包括它们的命名规则 、权限设置等。
常见的文件系统有FAT32、NTFS、 EXT4等。
磁盘的分类
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旋转速度
平均存 取时间
平均寻 道时间
17
时序比较
磁盘
平均寻道时间：4ms，转速：7500rpm，每个磁道500个 扇区，每个扇区512字节。
读取
文件：包含2500个扇区，大小为1.28M。
文件顺序组织
文件占据了5个相邻磁道的中的所有扇区。
18
顺序访问
读第一个磁道的时间
平均寻道：4ms 旋转延迟：4ms 读取500个扇区：8ms
45
例
考虑一个有5个驱动器的阵列，其中X0到X3包含数 据，X4为奇偶校验磁盘，第i位的奇偶校验可计算 如下： X4(i) = X3(i) ⊕ X2(i) ⊕ X1(i) ⊕ X0(i) 假设驱动器X1失效，如果给上面的等式两边都加 上X4(i) ⊕ X1(i) ，则有： X1(i) = X4(i) ⊕ X3(i) ⊕ X2(i) ⊕ X0(i)
程序被挂起，等待相对比较慢的I/O完成。 干扰了操作系统的交换决策。
11
11.4.1 单缓冲
12
11.4.2 双缓冲
13
11.4.3 循环缓冲
14
11.4.4 缓冲的作用
在多道程序设计环境中，当存在多种I/O活动和 多种进程活动时，缓冲是提高操作系统效率和单 个进程性能的一种方法。 但当进程的平均需求大于I/O设备的服务能力时 ，缓冲再多也不能让I/O设备与这个进程一直并 驾齐驱。
1
11.1 I/O设备
I/O设备类别
人可读 机器可读 通信
I/O设备差异
数据速率 应用 控制的复杂性 传送单位 数据表示 错误条件
2
11.2 I/O功能的组织
执行I/O的三种技术 程序控制I/O 中断驱动I/O 直接存储器访问（DMA）
Hale Waihona Puke 311.2.1 I/O功能的发展
4
11.2.2 直接存储器访问
DMA单元能够模拟处理器，像处理器一样获得系 统总线的控制权，利用系统总线与存储器进行双 向数据传送。
数据计数 数据线 地址线 DMA请求
数据寄存器
地址寄存器
DMA确认 中断 读 写
控制逻辑
5
DMA技术工作流程
当处理器想读或写一块数据时，通过向DMA模块发送 以下信息来给DMA模块发出一条命令：
24
SSTF：平均寻道长度为236/8=29.5
25
3、SCAN调度
SCAN算法又称电梯算法
磁臂从磁盘的一端向另一端移动，同时当磁头移过每 个柱面时，处理位于该柱面上的服务请求。当到达另 一端（磁盘的尽头）时，磁头改变方向，处理继续。
需要知道磁头的当前位置和磁头移动的方向。 某些请求处理可能不及时。
98，183，37，122，14，124，65，67 磁头开始位于53，向大方向移动
28
C-SCAN：平均寻道长度为382/8=47.75
29
5、LOOK与C-LOOK调度
SCAN和C-SCAN的变种
磁头只移动到一个方向上最远的请求为止，然后马上 回头，而不是继续到磁盘的尽头
有一个磁盘队列，其I/O请求顺序如下： 98，183，37，122，14，124，65，67 磁头开始位于53，向大方向移动
第11章 I/O管理和磁盘调度
主要内容
11.1 I/O设备 11.2 I/O功能的组织 11.3 操作系统设计问题 11.4 I/O缓冲 11.5 磁盘调度 11.6 RAID 11.7 磁盘高速缓存 11.8 UNIX SVR4操作系统的I/O （自学） 11.9 Linux操作系统的I/O （自学） 11.10 Windows操作系统的I/O （自学）
读取其余磁道的时间
4+8=12ms
读取整个文件总的时间
（4+4+8）+12*4=64ms
19
随机访问
对于每个扇区
平均寻道：4ms 旋转延迟：4ms 读1个扇区：0.016ms
读取整个文件总的时间
（4+4+0.016）×2500=20040ms
从磁盘读扇区的顺序对I/O的性能有很大的影响。
最近最少使用（LRU） 最不常使用页面置换算法（LFU） 基于频率的置换算法
51
11.7.2 性能考虑因素
52
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作业
复习题 11.1 习题 11.3 （设磁道号0-199，要求按我们上课 讲的方式做，即分六种算法，每个要画轨迹图和 计算平均寻道长度）
54
请求读或写操作的信号，通过读写控制线发送。 相关的I/O设备地址，通过数据线发送。 从存储器中读或往存储器中写的起始地址，在数据线上传 送，并由DMA模块保存在其地址寄存器中。 读或写的字数，通过数据线传送，并由DMA模块保存在其数 据计数寄存器中。
处理器继续执行其工作； DMA模块直接从存储器中或往存储器中传送整块数据 ，一次传送一个字； 传送结束后，DMA模块给处理器发送一个中断信号。 6
15
11.5 磁盘调度
16
11.5.1 磁盘性能参数
寻道时间
将磁头臂移到指定磁道所需要的时间。
旋转延迟
将磁盘的待访问地址区域旋转到读/写磁头可访问的位置所 需要的时间。
传输时间
读或写操作的数据传输所需的时间。
b T rN
传输时间
要传送的 字节数 一个磁道中 的字节数
1 b Ta Ts 2r rN
33
（1）FCFS：565/9=62.78
0 86 91 94 102 130 143 147 150 175 177 199
34
（2）SSTF：162/9=18
0 86 91 94 102 130 143 147 150 175 177 199
35
（3）SCAN：169/9=18.78
0 86 91 94 102 130 143 147 150 175 177 199
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LOOK：平均寻道长度为299/8=37.375
31
C-LOOK：平均寻道长度为322/8=40.25
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调度算法练习
假设移动头磁盘有200个磁道（0－199）。目前正 在处理143号磁道上的请求，而刚刚处理结束的请 求是125号，如果下面给出的顺序是按FIFO算法排 成的等待服务队列顺序：86，147，91，177，94 ，150，102，175，130那么，用下列各种磁盘调 度算法来满足这些请求所需的平均寻道长度是多 少？（1）FCFS（2）SSTF（3）SCAN（4）C-SCAN （5）LOOK（6）C-LOOK
40
11.6 RAID
独立磁盘冗余阵列（Redundant Array of Independent Disk） RAID方案包括了7个级别，从0到6。不同级别表 明了不同的设计体系结构，有三个共同特性：
RAID是一组物理磁盘驱动器，操作系统把它视为一个 单个的逻辑驱动器。 数据分布在物理驱动器阵列中--条带化。 使用冗余的磁盘容量保存奇偶检验信息，从而保证当 一个磁盘失效时，数据具有可恢复性。
41
RAID 0
条带化
一个条带可以是一个物理块、扇区或别的某种单元。条带 被循环映射到连续的阵列成员中。 一组逻辑上连续的条带，如果恰好一个条带映射到一个阵 列成员上，则称为一条条带。 优点：如果一个I/O请求由多个逻辑上连续的条带组成，该 请求可以并行处理，从而减少I/O传输时间。
42
RAID 1
硬件
(a)逻辑外部设备
硬件
(b)通信端口
硬件
(c)文件系统
10
11.4 I/O缓冲
引入缓冲的目的
改善中央处理器与外围设备之间速度不配的矛盾 提高CPU和I/O设备的并行性
例：某个用户进程需要从磁盘中读入多个数据块 ，对磁盘单元执行一个I/O命令，并等待（忙等 或进程挂起）数据传送完毕。存在的问题：
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FCFS：平均寻道长度为640/8=80
23
2、SSTF调度
最短寻道时间优先算法（SSTF）
从当前磁头位置选择最短寻道时间的请求，即选择与 当前磁头位置最近的待处理请求。
优点：较FCFS大大提高了性能
缺点：可能会导致一些请求得不到服务，并不是 最佳。
有一个磁盘队列，其I/O请求顺序如下： 98，183，37，122，14，124，65，67 磁头开始位于53
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（4）C_SCAN：385/9=42.78
0 86 91 94 102 130 143 147 150 175 177 199
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（5）LOOK：125/9=13.89
0 86 91 94 102 130 143 147 150 175 177 199
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（6）C_LOOK：169/9=18.78
0 86 91 94 102 130 143 147 150 175 177 199
39
其它磁盘调度方法
N-step-SCAN
把磁盘请求队列分成长度为N的子队列，每一次用SCAN 处理一个子队列。在处理某一个队列时，新请求必须 添加到其他某个队列中。
FSCAN
使用两个子队列。当扫描开始时，所有请求都在一个 队列中，而另一个队列为空。在扫描过程中，所有新 到的请求都被放入另一个队列中。
46
RAID 4
47
RAID 5
48
RAID 6
49
11.7 磁盘高速缓存
磁盘高速缓存是内存中为磁盘扇区设置的一个缓 冲区，它包含有磁盘中某些扇区的副本。 当出现一个请求某一特定扇区的I/O请求时，首 先进行检测，以确定该扇区是否在磁盘高速缓存 中。
如果在，则该请求可以通过这个高速缓存来满足； 如果不在，则把被请求的扇区从磁盘读到磁盘高速缓 存中。