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操作系统 -- 磁盘

2021-10-21 10:29:58  阅读:241  来源: 互联网

标签:算法 操作系统 -- 扇区 磁道 磁头 磁盘 移动


磁盘、磁道、扇区

磁盘的表面由一些磁性物质组成,可以用这些磁性物质来记录二进制数据。
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盘面、柱面

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磁盘的分类

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磁盘调度算法

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寻找时间Ts: 在读写数据前,将磁头移动到指定磁道所花的时间。
① 启动磁头臂是需要时间的,假设耗时为s;
② 移动磁头也是需要时间的。假设磁头匀速移动,每跨越一个磁道耗时为m,总共需要跨越n条磁道。则寻找时间Ts = s + m*n;

延迟时间Tr :通过旋转磁盘,使磁头定位到目标扇区所需要的时间。设转速为r。则平均所需的延迟时间Tr = (1/2)*(1/r) = 1/2r

传输时间Tt : 从磁盘读出或向磁盘写入数据所经历的时间,假设磁盘转速为r,此次读/写的字节数为b,每个磁道上的字节数为N则:Tt = (1/r)* (b/N)= b/rN

总的平均存取时间 Ta = Ts + Tr + Tt;

先来先服务算法:根据进程请求访问磁盘的先后顺序进行调度。
最短寻找时间优先算法:优先处理的磁道是与当前磁头最近的磁道。可以保证每次的寻道时间最短,但是不能保证总的寻道时间最短。其实就是贪心算法。
扫描算法:只有磁头移动到最外侧磁道的时候才能向内移动,移动到最内侧磁道的时候菜能向外侧移动。
循环扫描算法:规定只有磁头朝某个特定方向移动时才处理磁道访问请求,而返回时直接快速移动至起始端而不处理任何请求。就是为了解决SCAN算法对于各个位置磁道的响应频率不平均问题。

减少磁盘延迟的方法

1.交替编号:即让逻辑上相邻的扇区在物理上有一定的间隔,可以使读取连续的逻辑扇区所需要的延迟时间更小。
2.错位命名:相邻盘面的相同扇区的位置错开。

磁盘管理

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磁盘初始化
① 进行低级格式化,将磁盘的各个磁道划分为扇区。一个扇区通常可分为头、数据区域、尾三个部分组成。管理扇区所需要的各种数据结构一般存放在头,尾两个部分,包括扇区校验码。
② 将磁盘分区,每个分区由若干个柱面组成(即分为我们熟悉的C盘,D盘等)
③ 进行逻辑格式化,创建文件系统。包括文件系统的根目录、初始化存储空间管理所用的数据结构。

引导块
ROM(只读存储器)只存放很小的“自举装入程序”
完整的自举装入程序放在磁盘的启动块(即引导块)上,启动块位于磁盘的固定位置,拥有启动块分区的磁盘称为启动磁盘或系统盘(C盘)

坏块管理
简单的磁盘:逻辑格式化时将坏块标记出来
复杂的磁盘:磁盘控制器维护一个坏块链,并管理备用扇区。

标签:算法,操作系统,--,扇区,磁道,磁头,磁盘,移动
来源: https://blog.csdn.net/gghhb12/article/details/120881184

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