《操作系统》的实验代码。
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3.0 KiB

磁盘访问 练习

磁盘抽象模型

一个磁盘反指针旋转,有3个磁道和一个磁头,每个磁道有12个扇区。 完成一个磁盘访问请求的时间包括:寻道时间(seek time)+旋转时间(rotational time)+传输时间(transfer time)

执行如下

$ ./disksim.py -a 10 -G

-a 10表示访问扇区10, -G表示显示图形动画。 可以看到磁头在外侧磁道的扇区6的中间位置, 扇区10与扇区6在一个磁道上。在图形界面上按s键,将启动模拟执行过程。并在执行结束后,按q键,则退出图形,并显示统计结果如下:

REQUESTS ['10']

Block:  10  Seek:  0  Rotate:105  Transfer: 30  Total: 135

TOTALS      Seek:  0  Rotate:105  Transfer: 30  Total: 135

表示寻道时间是0个时间单位,旋转时间是105个时间单位,传输时间是30个时间单位,总共的磁盘访问请求的时间是135.注意从扇区6到扇区9,旋转了90度,而为了进行传输,需要从扇区9~10的中间位置开始,从扇区10~11的中间位置结束。所以需要再旋转15度,即旋转了105度,而每旋转1度花费1个时间单位,所以旋转花费了105个时间单位。

如果执行

$ ./disksim.py -a 10,11 -G

表明发出了2个磁盘访问请求,可得到如下的结果

REQUESTS ['10', '11']

Block:  10  Seek:  0  Rotate:105  Transfer: 30  Total: 135
Block:  11  Seek:  0  Rotate:  0  Transfer: 30  Total:  30

TOTALS      Seek:  0  Rotate:105  Transfer: 60  Total: 165

由于访问完扇区10后,紧接着立刻访问扇区11,所以寻道和旋转时间都是0,总的访问时间是165.

如果需要寻道,比如执行

$ ./disksim.py -a 10,18 -G

执结果如下

REQUESTS ['10', '18’]
Sector:  10  Seek:  0  Rotate:105  Transfer: 30  Total: 135
Sector:  18  Seek: 40  Rotate:170  Transfer: 30  Total: 240
TOTALS      Seek: 40  Rotate:275  Transfer: 60  Total: 375

这里一个寻道的时间是40个时间单位。且假设采用FIFO(FCFS)磁盘调度算法。当访问完扇区10后,磁头需要寻道到中间磁道处(包括扇区18),扇区10对应的中间磁道的扇区是22号扇区,从扇区22扇区18需要旋转7个扇区的距离(23,12,13,14,15,16,17),花费210个时间单位,注意这里面包含了40个寻道的时间单位,所以,旋转所化时间为210-40=170个时间单位。这样,总体的访问时间为375

请回答如下问题:

问题 1:请执行 FIFO磁盘调度策略

./disksim.py  采用FIFO -a 0
./disksim.py   -a 6
./disksim.py   -a 30
./disksim.py   -a 7,30,8
./disksim.py   -a 10,11,12,13,24,1

请回答每个磁盘请求序列的IO访问时间

问题 2:请执行 SSTF磁盘调度策略

./disksim.py   -a 10,11,12,13,24,1

请回答每个磁盘请求序列的IO访问时间

问题 3:请执行 SCAN, C-SCAN磁盘调度策略

./disksim.py   -a 10,11,12,13,24,1

请回答每个磁盘请求序列的IO访问时间