首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

操作系统学习笔记-IO管理和磁盘调度

参考资料: 《操作系统(精髓与设计原理 第8版) 》 第十一章:I/O管理和磁盘调度 I/O设备 I/O设备大体上可以分为如下三类: 人可读:顾名思义就是其面向的用户群体是人,具体有: 打印机...若I/O指令是阻塞的,则处理器执行的下一条指令来自操作系统,它将当前的进程设置为阻塞态并调度其他进程。 引入中断机制。...循环缓冲 内存中有两个以上的缓冲区 每个单缓冲区是循环缓冲器的一个单元 平滑I/O操作和进程之间的数据流 磁盘调度 磁盘性能 磁盘的内部结构如下图: 说明:为了读或写,磁头必须定位于指定的磁道和该磁道中指定扇区的开始处...b:要传送的字节数 N:一个磁道中的字节数 r:旋转速度(单位:转/秒) 总平均存取时间: Ts:平均寻道时间 磁盘调度策略 不同磁盘调度的性能差异的原因可以追溯到寻道时间。...下面我们将会介绍八种磁盘调度策略,在介绍时会统一以一个例子进行: 例子: 假设磁盘有200个磁道,磁盘请求队列中是一些随机请求。

92520
  • 您找到你想要的搜索结果了吗?
    是的
    没有找到

    操作系统精髓与设计原理--IO管理和磁盘调度

    磁盘调度磁盘高速缓存 对整个系统性能产生重要影响的是磁盘I/O,因而关于该领域的研究和设计工作远远超过了其他任何一种类型的I/O。为提高I/O的性能,使用最广泛的两个方法是磁盘调度磁盘高速缓存。...磁盘调度 在任何时候,总是有一个关于同一个磁盘上的I/O请求队列,这正是磁盘调度的对象,磁盘调度的目的是按某种方式满足这些请求,并使得磁盘的机械寻道时间最小,从而提高性能。...如果该设备与其他磁盘驱动器共享一个或一组I/O通道,还可能需要额外的等待时间,直到该通道可用,之后才开始访问磁盘。 在一些高端服务器系统中,使用了一种称为旋转定位感知的技术。...被请求的磁道按照磁盘调度程序接收顺序分别为55、58、39、18、90、160、150、38、184。...但是如果有大量进程竞争一个磁盘,这种技术在性能上往往接近于随机调度。因此需要考虑一些更复杂的调度策略。 进程优先级 PRI 对于基于优先级 PRI的系统,有关调度的控制在磁盘管理软件控制之外。

    85020

    【系统架构设计师】计算机组成与体系结构 ⑩ ( 磁盘管理 | 磁盘移臂调度算法 | 先来先服务算法 | 最短寻道时间优先 | 扫描算法 | 循环扫描算法 )

    一、磁盘移臂调度算法 1、磁盘移臂调度算法简介 磁盘 数据块读取 的 性能 主要由 寻道时间 旋转延时 决定 ; 旋转延时 是 硬盘的 盘面 持续保持匀速旋转 实现的 , 这是 硬盘 本身的硬件特性 ,...该延时没有规律 ; 磁头的寻道时间 , 是可以使用算法进行优化的 , 该算法称为 " 移臂调度算法 " , " 磁盘移臂调度算法 " 在 磁盘调度器 Disk Scheduler 中实现 , 用于...用于优化磁盘访问时间 , 以最小化 磁头移动时间 和 优化磁盘 访问顺序 ; " 磁盘移臂调度算法 " 有如下几种 : 先来先服务 , FCFS , First Come First Served 最短寻道时间优先...先来先服务 , FCFS , First Come First Served , 谁先申请 , 就先让谁访问磁盘数据 , 这是最简单的磁盘调度算法 , 按照请求到达的顺序依次处理 ; 先来先服务 FCFS...算法 的 缺点是 磁头在磁盘上无规律地移动 , 造成平均等待时间较长 , 效率很低 ; 下面是 先来先服务 FCFS 算法 示例 , 左侧的 ① ② ③ ~ ⑨ 是 申请的 顺序序号 , 初始状态下

    26710

    操作系统核心原理-6.外存管理(上)磁盘基础

    虽然早期的操作系统可以基于磁带,但由于操作系统复杂性和性能的不断提升,用磁带作为操作系统的载体已经不合时宜,取而代之的是磁盘。...由于操作系统需要存放在磁盘上,且操作系统内的文件系统也是基于磁盘,所以,从某种程度来说,磁盘操作系统不可分割的一部分,理解磁盘将对理解操作系统的原理具有重要的意义。...3.1 先来先服务算法   先来先服务是一种自然公平的调度策略,先来后到,谁也木有神马特权!   ...假定磁头的初始位置为10号位,而磁盘请求发生的顺序为0、23、6、16、2、21、8、9、12。则在先来先服务调度下,总寻道的道数为: ?   ...而改进的办法就是不要左右摆动,而令其单向运动,这就是下面将要提到的电梯调度策略。 3.4 电梯调度算法   电梯调度的核心思想是:满足一个方向的所有请求,再满足所有反方向的请求,如此循环往复。

    81410

    还有这些参数能让MySQL跑的更快?

    本文从Linux操作系统服务器硬件的角度来说下关于MySQL的优化技巧,如果在MySQL Server安装部署运行之前,就已经实施了这些操作系统和硬件的优化,相信你的MySQL Server会跑得更加顺畅...若RAID电池和某块硬盘同时出现故障,应更换RAID卡电池,待服务器重启成功,RAID卡工作正常后再更换故障的硬盘,最大限度保证数据安全。...noop-sio-deadline-cfq-bfq io任务调度的区别: 1.NOOP调度器十分简单,其只拥有一个等待队列,每当来一个新的请求,仅仅是按先来处理的思路将请求插入到等待队列的尾部。...noop是最简单的i/o调度策略,本质上就是先来先服务,意思就是哪个进程先请求i/o系统就先为哪个进程服务,有最好的连续存取性能 2.DEADLINE调度算法主要针对I/O请求的延时而设计,每个I/O请求都被附加一个最后执行期限...操作系统的默认值一般是60左右。 写在最后 总之,操作系统服务器硬件作为运行数据库Server的载体,值得我们更多得去关注和优化。

    1.8K90

    大厂面试爱问的「调度算法」,20 张图一举拿下

    然后发现,操作系统的知识点考察还是比较多的,大厂就是大厂就爱问基础知识。其中,关于操作系统的「调度算法」考察也算比较频繁。...所以,我这边总结了操作系统的三大调度机制,分别是「进程调度/页面置换/磁盘调度算法」,供大家复习,希望大家在秋招能斩获自己心意的 offer。...接下来,说说常见的调度算法: 先来先服务调度算法 最短作业优先调度算法 高响应比优先调度算法 时间片轮转调度算法 最高优先级调度算法 多级反馈队列调度算法 先来先服务调度算法 最简单的一个调度算法,就是非抢占式的先来先服务...操作系统收到了缺页中断,则会执行缺页中断处理函数,先会查找该页面在磁盘中的页面的位置。...接下来,分别对以上的序列,作为每个调度算法的例子,那常见的磁盘调度算法有: 先来先服务算法 最短寻道时间优先算法 扫描算法算法 循环扫描算法 LOOK 与 C-LOOK 算法 先来先服务 先来先服务(First-Come

    1.4K51

    三分钟基础知识:互斥那点事儿(上)

    站在众人前面,线程显得有些怯场,他戳了戳进程,示意让他先来讲。进程迅速整理了下思路,挺直了身板,说:“这次的问题是在一个订票系统里发现的,我把这个系统的简单逻辑画出来了,你们一边看我一边说。” ?...“这个订票系统分为服务器端(server)和客户端(client),当用户与服务器建立连接时,服务器端就会建立一个新的线程来为客户端提供服务。订票逻辑是这样的: ?...这时,磁盘发表了他的看法:“执行流的问题,那一看就是进程调度器的锅,怎么非得在别人执行到关键步骤的时候把人家从 CPU 上赶下来!要是调度器稍微等一会儿,这问题不就解决了?”...等我开始调度的时候,那些进程就已经被操作系统撤下来了。” 操作系统补充道:“调度器说的没错,调度的时机是由中断决定的。...磁盘啊,你明明存了那么多文件,怎么懂得还是那么少。。。” 磁盘愤愤的道:“别瞧不起我,我这就去找有没有办法解决这个问题!”

    51010

    软考高级系统架构师-计算机系统基础

    高速缓存Cache 地址映射由硬件自动实现,对程序员是透明的 映射方法冲突从高到低:直接映像、组组相连映像,全相联映像 替换算法: 随机替换 先进先出 近期最少使用 优化替换算法 磁盘调度算法 先来先服务算法...RAID5 磁盘容量=单个硬盘容量 * (N-1),其中N >= 3 计算机软件 操作系统概述 操作系统的 4 个特征是并发性、共享性、虚拟性和不确定性 操作系统层次 在Linux系统中,DNS的配置文件是...:/etc/resolv.conf 嵌入式操作系统 微型化 、可定制、实时性、可靠性、易移植性 前驱图 进程调度 进程状态 进程资源图 线程 线程是CPU调度和分派的基本单位, 进程是操作系统分配和管理资源的最小单位...同步与互斥 互斥信号量:初始值为1 同步信号量:初值一般是共享资源的数量 PV操作 调度方式/算法 分为可剥夺和不可剥夺 算法: 先来先服务 时间片轮转 优先级调度 多级反馈调度: 时间片轮转和优先级调度结合...Web 服务器:基准性能测试,压力测试,可靠性测试

    13210

    【考前完整复习】操作系统计算题与大题

    前言 这是我在期末考试期间整理的操作系统计算题与大题,一篇文章帮助大家顺利度过期末考试,建议收藏!!!希望大家都能顺利通过考试。...1、逻辑地址物理地址的转换 一个数对应的物理地址(带公式) 例题1 例题2 例题3 例题4 2、作业优先调度算法 作业优先调度算法:周转时间、带权周转时间(先来先服务算法、短作业优先调度算法) 先来先服务算法...在每次调度计算各个作业/进程的响应比,选择响应比最高的作业/进程为其服务 3、页面置换算法 重点看一下最佳置换算法和先进先出页面置换算法 请求分页系统中,会计算lru页面置换算法,先进先出页面置换算法...磁盘调度算法(四种):最短寻到时间优先算法、扫描(电梯)算法,先来先服务,循环扫描(见书上图表) 考题形式问:假设磁头在哪一个位置,根据这两种算法,求出访问序列,计算平均寻到距离 以下是此题解法 先来先服务算法...电梯调度算法(扫描算法SCAN) 对于先后到达的磁盘访问请求,电梯调度算法首先选择移臂方向,磁臂在该方向上移动的过程中依次处理途经的各个访问请求,直到该方向上再无请求时,改变移臂方向,依次处理相反方向上遇到的各个请求

    19010

    【Linux系统编程】进程状态

    那在正式学习进程状态之前,我们先来了解两个概念——阻塞和挂起。 2....阻塞、挂起状态的了解 2.1 阻塞 那我们先来了解一下阻塞: 阻塞即进程因为正在等待某种条件就绪,而导致的一种不推进(不被调度)的状态。...那这种情况呢其实就可能是进程太多了,操作系统调度不过来了,目前操作系统正在调度的,就正在运行,没有被调度的,就卡在那了。 所以呢,说成大白话,阻塞就是进程“卡住”了。...首先,对于这些资源,操作系统肯定要管理起来,怎么管理的? 描述,再组织! 这是我们之前讲过的。搞一个结构体把它们的属性啥的都封装起来,然后在搞一个链表或其它高效的数据结构组织起来。...那CPU呢就对这个进程说,那你先写数据吧,我运行其它的进程,等你资源准备就绪了,我再调度你。 此时,操作系统路过。

    21110

    操作系统面试题目(linux系统基础面试题)

    正常退出 错误退出 严重错误 被其他进程杀死 进程间的通信方式 进程间状态模型 进程的三态模型 进程的五态模型 调度算法都有哪些 批处理中的调度 先来先服务 最短作业优先 最短剩余时间优先 交互式系统中的调度...客户-服务器模式会有两种载体,一种情况是一台计算机既是客户又是服务器,在这种方式下,操作系统会有某种优化;但是普遍情况下是客户端和服务器在不同的机器上,它们通过局域网或广域网连接。...终止一个进程需要两个步骤: 等待操作系统或相关的进程进行善后处理。 然后回收占用的资源并被系统删除。...调度算法都有哪些 调度算法分为三大类:批处理中的调度、交互系统中的调度、实时系统中的调度 批处理中的调度 先来先服务 很像是先到先得。。。...交互式系统中的调度 交互式系统中在个人计算机、服务器和其他系统中都是很常用的,所以有必要来探讨一下交互式调度 轮询调度 一种最古老、最简单、最公平并且最广泛使用的算法就是 轮询算法(round-robin

    37730

    操作系统之设备管理

    设备分配 多道程序系统中,设备不允许用户直接使用,而是由操作系统统一调度和控制。设备分配功能是设备管理的基本任务。设备分配程序按照一定的策略,为申请设备的用户程序分配设备,记录设备的使用情况。...磁盘是多个进程共享的设备,当有多个进程都要求访问磁盘时,应采用一种最佳的调度算法,使各进程对磁盘的平均访问时间最小。由于在访问磁盘中,主要是寻道时间,因此,磁盘调度的目标是使磁盘的平均寻道时间最少。...目前常用的磁盘调度算法有先来先服务、最短寻道时间优先及扫描等算法。...先来先服务(FCFS, First Come First Service) 这是一种最简单的磁盘调度算法,其根据进程请求访问磁盘的先后顺序进行调度,优点是公平、简单,每个进程的请求都能得到依次处理,不会出现某个进程的请求长期得不到满足的情况...参考资料: 1、【操作系统】设备管理(五) 2、SPOOLing技术 3、操作系统--设备管理

    79020

    操作系统(1)——学习导论(Ⅲ)

    常见的调度算法包括先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、轮转调度(Round Robin)等。...以下是关于操作系统调度的一些重要概念: 调度算法:调度算法是决定进程或线程执行顺序的方法。常见的调度算法包括: 先来先服务(FCFS):按照进程到达的顺序进行调度。...最短作业优先(SJF):选择执行时间最短的进程执行。 优先级调度:根据进程的优先级来决定执行顺序。 轮转调度(Round Robin):按照时间片轮转的方式进行调度。...不同的应用场景和系统需求可能需要不同的调度策略,如实时系统需要保证任务的及时响应,而服务器系统需要提高吞吐量和性能。...虚拟化技术在操作系统中有多种应用,包括: 硬件虚拟化:硬件虚拟化是将物理服务器的处理器、内存、磁盘等硬件资源虚拟化,使得多个虚拟机可以在同一台物理服务器上运行,每个虚拟机拥有独立的操作系统和应用程序。

    5000

    【愚公系列】软考中级-软件设计师 032-操作系统(作业管理)

    欢迎 点赞✍评论⭐收藏前言操作系统的作业管理是指操作系统对于作业的调度、分配、控制和管理等一系列操作。作业是指用户提交给操作系统的一些任务或程序,作业管理是操作系统的一个核心功能。...作业管理的主要任务包括:作业调度操作系统根据各种调度算法,决定哪个作业优先执行、如何分配计算资源等。调度算法可以按照优先级、先来先服务、时间片轮转等方式进行。...后备 作业通过Spooling系统输入到计算机系统的后备存储器(磁盘)中,等待作业调度程序调度的状态。执行 作业被作业调度程序选中,为其分配必要的资源并建立相应的进程后,进入执行状态。...2.作业调度算法调度算法 描述 先来先服务 按作业到达的先后进行调度...优先级度算法用户可以指定作业优先级,优先级高的作业启动;也可以根据作业紧迫程度、IO 繁忙情况等由系统指定优先级。

    22421

    磁盘操作那些事

    编者注:日常开发中,大多数同学可能都不太关注应用程序的底层基石-磁盘的存在,但是磁盘作为计算机的底层存储,重要性不言而喻,操作系统的启动程序就是存在在磁盘的开始位置上的,并且很多优秀的开源框架都会根据磁盘的特性设计针对性的读写策略来提高性能...磁盘调度算法 磁盘读写耗时主要是花费在寻道和旋转时间上(前2个是机械运动),且这2个机械运动中瓶颈在于寻道时间,为了提高磁盘的读写效率,需要降低磁盘的寻道时间,实现的手段则是磁盘调度。...因此调度算法有如下几种: 先来先服务FCFS(First Come,First Serve):先到先得,很公平,但是效率较低。...短任务优先STF(Shortest Task First):读写数据较少的执行,但是由于磁盘读写主要是花在寻道和旋转因此该方案收益不大。...电梯调度ES(Elevator Scheduling):满足一个方向的所有请求,再满足所有反方向的请求,这样循环往复。

    69220

    收藏一下,虽然很多东西还没接触到

    4、进程调度算法 常用的进程调度算法有先来先服务、优先数、时间片轮转及分级调度等算法。...(1)先来先服务调度算法 先来先服务进程调度算法——这种调度算法是按进程进入就绪队列的先后次序选择可以占用处理器的进程。...(2)优先数调度算法 优先数进程调度算法——对每个进程确定一个优先数,进程调度总是让具有最高优先数的进程使用处理器。...2、虚拟储器的工作原理 虚拟存储器的工作原理——把作业信息保存在磁盘上,当作业请求装入时,只将其中一部分装入主存储器,作业执行过程中若要访问的信息不在主存中,则再设法把这些信息装入主存...3) 操作系统处理缺页中断,处理的办法是查主存分配表找一个空闲的主存块,查页表找出该页在磁盘上的位置,启动磁盘读出该页信息。

    70420

    软件设计师——操作系统

    挂起原因: (1)进程过多,主存资源不足,此时必须将某些进程挂起,放到磁盘对换区,暂时不参与调度,以平衡系统负载 (2)系统出现故障,或者是用户调试程序,也可能需要将进程挂起检查问题。...需要完成前三个进程,完成之后由V来进行通知 ,进程D就能执行, 对没一个前驱活动都要进行检查。...分段,再分页。1个程序有若干个段,每个段中可以有若干页,每个页的大小相同,但每个段的大小不同。...磁道的寻找有多种方式: 先来先服务(FCFS)算法、最短寻道时间优先(SSTF)算法、扫描算法(SCAN)、循环扫描(CSCAN)算法 在磁盘调度过程中,同一个进程只能运行一个(输入传送不能同时进行...先来先服务。

    13211

    操作系统常用算法

    先来先服务调度算法(FCFS) 按照各个作业进入系统的自然次序来调度作业。这种调度算法的优点是实现简单,公平。...③ 上下文切换机制,当对处理机进行切换时,会发生两对上下文切换操作,在第一对上下文切换时,操作系统将保存当前进程的上下文,而装入分派程序的上下文,一遍分派程序运行,在第二对上下文切换时,将移出分派程序,...磁盘调度 介绍:操作对象计算机磁盘存储区,主要功能是对磁头寻道进行优化,使对磁盘的寻道时间较少。...先来先服务(FCFS) 是按请求访问者的先后次序启动磁盘驱动器,而不考虑它们要访问的物理位置 最短寻道时间优先(SSTF) 让离当前磁道最近的请求访问者启动磁盘驱动器,即是让查找时间最短的那个作业执行...,而不考虑请求访问者到来的先后次序,这样就克服了先来先服务调度算法中磁臂移动过大的问题 扫描算法(SCAN)或电梯调度算法 总是从磁臂当前位置开始,沿磁臂的移动方向去选择离当前磁臂最近的那个柱面的访问者

    2.5K10
    领券