磁盘管理
0 引言
速度是影响文件系统性能的主要因素,因此提高磁盘I/O速度的主要途径:选择性能好的磁盘、采用好的磁盘调度算法和设置磁盘高速缓冲区。
1 磁盘的性能
影响磁盘性能的因素:
- 数据的结构
- 磁盘的类型
- 磁盘访问时间
2 磁盘的结构和管理
磁盘的类型:
- 固定头磁盘:每条磁道上都有一个读/写磁头(大容量磁盘)
- 移动头磁盘–每个盘面仅配一个读/写磁头。即微机上用的硬盘(也叫温切斯特硬盘)、软盘。
3 磁盘的访问
3.1 访问规则
例如: 磁盘的寻道时间为10ms,旋转时间为10000r/min,每个磁道有320个扇区,每个扇区512个字节,假设读取一个包含2560个扇区的文件,文件的大小是1.3MB现在估计磁盘的访问时间。
(1)若数据顺序组织:读第一个磁道的时间如下:Ts+Tr+Tt(读320个扇区时间)=10ms+3ms+6ms= 19ms如果在读其余的磁道时,不需寻道,后面每个磁道的读取时间是3+6=9ms,读取整个文件总时间=19+79=82ms=0.082s
(2)如果采用随机访问,也就是说,访问随机分布在磁盘上的扇区。对于每个扇区的访问时间为:Ts+Tr+Tt(读一个扇区时间)=10ms+3ms+0.01875ms=13.01875ms,读取整个文件总时间=256013.01875=33328ms=33.328s
例1:设Ts+Tr=13ms,磁道的传输速度为1KB/s,要传输1K字节,则Ta=13+1=14ms;要传输10K字节,则Ta=13+10=23ms
结论1:适当集中数据传送,有利于提高传输速率。结论2:减少磁盘访问时间的途径之二:数据尽可能顺序组织
3.2 磁盘调度算法(FCFS和SSTF)
3.3 磁盘调度算法(扫描算法)