操作系统-磁盘管理

news2024/10/1 18:07:59

存储管理中的磁盘管理涉及到几个核心概念:磁道、扇区、磁头、盘面。


磁道:磁盘表面的同心圆,用于记录数据。每个磁道可以存储相同量的信息。
扇区:磁道被进一步划分的更小单元,通常是磁道的最小存储单位。一个常见的扇区大小是512字节。各个扇区大小是一样的
磁头:用于读写磁盘上信息的部件。每个磁头对应一个盘面,磁头在盘面上移动来访问不同的磁道和扇区。
盘面:磁盘驱动器中的单个圆盘。一个硬盘通常包含多个盘面,每个盘面都可以存储数据。

磁盘上的物理地址结构(柱面号/磁道号,盘面号,扇区号)

磁盘的读取时间是由寻道时间,旋转延迟,传输时间共同决定的。


取指时间:从磁盘上读取数据所需的时间,包括寻址时间(磁头移动到正确的磁道所需的时间)和等待时间(磁头等待所需扇区旋转到读写位置所需的时间)。

磁盘的平均等待时间主要取决于磁盘旋转的速度。

 例子:假设一个硬盘驱动器的寻址时间为4毫秒,平均等待时间为6毫秒,那么取指时间大约为10毫秒。

磁盘调度算法

1.FCFS先来先服务算法:依据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度,不会导致进程饥饿,但会导致平均寻道时间过长。假设:请求顺序为:50,150,30,190,20,100,55,90。后面均采用这个例子,磁头初始位置为50。

2.最短寻道优先算法:每次寻找磁盘访问请求中与当前磁头最近的磁道,使得每次寻道时间最短,但会造成饥饿现象。

3.扫描算法-SCAN算法:要求磁头沿同方向移动,并在此期间满足所有未完成的请求,直到达到这个方向的最后一个磁道,再反方向移动过来。

4.循环扫描算法-CSCAN算法:在SCAN算法的基础上规定了方向,当磁头访问某个方向的最后一个磁道时,磁头臂回到该方向的起始端重新扫描。

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