免费智能真题库 > 历年试卷 > 网络工程师 > 2019年下半年 网络工程师 上午试卷 综合知识
第8题      
知识点   磁盘   磁盘调度
关键词   磁盘      分类   设备管理       

 
磁盘调度管理中,通常( )。
 
 
  A.  先进行旋转调度,再进行移臂调度
 
  B.  在访问不同柱面的信息时,只需要进行旋转调度
 
  C.  先进行移臂调度,再进行旋转调度
 
  D.  在访问同一磁道的信息时,只需要进行移臂调度
 
 
 



   知识点讲解    
   · 磁盘    · 磁盘调度
 
       磁盘
        在磁表面存储器中,磁盘的存取速度最快,且具有较大的存储容量,是目前广泛使用的外存储器。磁盘存储器由盘片、驱动器、控制器和接口组成。盘片的两面用来存储信息。驱动器用于驱动磁头(读/写头)沿盘面作径向运动以寻找目标磁道位置,驱动盘片以额定速率稳定旋转,通常是5400~15000r/min(Revolution Per Minute,RPM),并且控制数据的写入和读出。控制器接收主机发来的命令,将它转换成磁盘驱动器的控制命令,并实现主机和驱动器之间数据格式的转换及数据传送,以控制驱动器的读/写操作。一个控制器可以控制一台或多台驱动器。接口是主机和磁盘存储器之间的连接逻辑。
        磁盘存储器也称为硬盘存储器。硬盘存储器具有存储容量大,使用寿命长,存取速度较快的特点。硬盘存储器的硬件包括硬盘控制器(适配器)、硬盘驱动器以及连接电缆。硬盘控制器(Hard Disk Controller,HDC)对硬盘进行管理,并在主机和硬盘之间传送数据。硬盘控制器以适配卡的形式插在主板上或直接集成在主板上,然后通过电缆与硬盘驱动器相连。硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)中有盘片、磁头、主轴电机(盘片旋转驱动机构)、磁头定位机构、读/写电路和控制逻辑等。
        为了提高单台驱动器的存储容量,在硬盘驱动器内使用了多个盘片,它们被叠装在主轴上,构成一个盘组;每个盘片的两面都可用作记录面,所以一个硬盘的存储容量又称为盘组容量。
        硬盘的接口方式可以说是硬盘另一个非常重要的技术指标,这点从SCSI硬盘和IDE硬盘的巨大差价就能体现出来,接口方式直接决定硬盘的性能。现在最常见的接口有IDE(ATA)和SCSI两种,此外还有一些移动硬盘采用了PCMCIA或USB接口。
        .IDE(Integrated Drive Electronics):IDE接口最初由CDC、康柏和西部数据公司联合开发,由美国国家标准协会(ATA)制定标准,所以又称ATA接口。普通用户家里的硬盘几乎全是IDE接口的。IDE接口的硬盘可细分为ATA-1(IDE)、ATA-2(EIDE)、ATA-3(Fast ATA-2)、ATA-4(包括UItraATA、Ultra ATA/33、Ultra ATA/66)与Serial ATA(包括Ultra ATA/100及其他后续的接口类型)。基本IDE接口数据传输率为4.1Mb/s,传输方式有PIO和DMA两种,支持总线为ISA和EISA。后来为提高数据传输率、增加接口上能连接的设备数量、突破528MB限制及连接光驱的需要,又陆续开发了ATA-2、ATAPI和针对PCI总线的FAST-ATA、FAST-ATA2等标准,数据传输率达到了16.67MB/s。
        .小型计算机系统接口(Small Computer System Interface,SCSI):SCSI并不是专为硬盘设计的,实际上它是一种总线型接口。由于独立于系统总线工作,所以它的最大优势在于其系统占用率极低,但由于其昂贵的价格,这种接口的硬盘大多用于服务器等高端应用场合。
 
       磁盘调度
        磁盘是可被多个进程共享的设备。当有多个进程请求访问磁盘时,为了保证信息的安全,系统在每一时刻只允许一个进程启动磁盘进行I/O操作,其余的进程只能等待。因此,操作系统应采用一种适当的调度算法,使各进程对磁盘的平均访问(主要是寻道)时间最小。磁盘调度分为移臂调度和旋转调度两类,并且是先进行移臂调度,然后进行旋转调度。由于访问磁盘最耗时的是寻道时间,因此,磁盘调度的目标是使磁盘的平均寻道时间最少。
               磁盘驱动调度
               常用的磁盘调度算法如下:
               (1)先来先服务(First-Come First-Served,FCFS)。这是最简单的磁盘调度算法,它根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度。此算法的优点是公平、简单,且每个进程的请求都能依次得到处理,不会出现某进程的请求长期得不到满足的情况。但此算法由于未对寻道进行优化,致使平均寻道时间可能较长。
               (2)最短寻道时间优先(Shortest Seek Time First,SSTF)。该算法选择这样的进程,其要求访问的磁道与当前磁头所在的磁道距离最近,使得每次的寻道时间最短。但这种调度算法不能保证平均寻道时间最短。
               (3)扫描算法(SCAN)。扫描算法不仅考虑到要访问的磁道与当前磁道的距离,更优先考虑的是磁头的当前移动方向。例如,当磁头正在由里向外移动时,SCAN算法所选择的下一个访问对象应是其要访问的磁道既在当前磁道之外,又是距离最近的。这样由里向外地访问,直到再无更外的磁道需要访问时才将磁臂换向,由外向里移动。这时,同样也是每次选择在当前磁道之内,且距离最近的进程来调度。这样,磁头逐步地向里移动,直到再无更里面的磁道需要访问。显然,这种方式避免了饥饿现象的出现。在这种算法中,磁头移动的规律颇似电梯的运行,故又常称为电梯调度算法。
               (4)单向扫描调度算法(CSCAN)。SCAN存在这样的问题:当磁头刚从里向外移动过某一磁道时,恰有一进程请求访问此磁道,这时该进程必须等待,待磁头从里向外,再从外向里扫描完所有要访问的磁道后才处理该进程的请求,致使该进程的请求被严重地推迟。为了减少这种延迟,算法规定磁头只做单向移动。
               旋转调度算法
               当移动臂定位后,有多个进程等待访问该柱面时,应当如何决定这些进程的访问顺序?这就是旋转调度要考虑的问题。显然,系统应该选择延迟时间最短的进程对磁盘的扇区进行访问。当有若干等待进程请求访问磁盘上的信息时,旋转调度应考虑如下情况:
               (1)进程请求访问的是同一磁道上不同编号的扇区。
               (2)进程请求访问的是不同磁道上不同编号的扇区。
               (3)进程请求访问的是不同磁道上具有相同编号的扇区。
               对于(1)和(2),旋转调度总是让首先到达读/写磁头位置下的扇区先进行传送操作;对于(3),旋转调度可以任选一个读/写磁头位置下的扇区进行传送操作。
               可以看出,当读出记录R1并处理结束后,磁头刚好转至R2记录的开始处,立即就可以读出并处理,因此处理10个记录的总时间为10×(2ms(读记录)+4ms(处理记录))=10× 6ms=60ms。


 题号导航      2019年下半年 网络工程师 上午试卷 综合知识   本试卷我的完整做题情况 
1 /
2 /
3 /
4 /
5 /
6 /
7 /
8 /
9 /
10 /
11 /
12 /
13 /
14 /
15 /
 
16 /
17 /
18 /
19 /
20 /
21 /
22 /
23 /
24 /
25 /
26 /
27 /
28 /
29 /
30 /
 
31 /
32 /
33 /
34 /
35 /
36 /
37 /
38 /
39 /
40 /
41 /
42 /
43 /
44 /
45 /
 
46 /
47 /
48 /
49 /
50 /
51 /
52 /
53 /
54 /
55 /
56 /
57 /
58 /
59 /
60 /
 
61 /
62 /
63 /
64 /
65 /
66 /
67 /
68 /
69 /
70 /
71 /
72 /
73 /
74 /
75 /
 
↓第8题