计算机操作系统基础笔记(13) _作系统

2）移动头磁盘： –每个盘面仅有一个磁头，慢
• 信息记录在磁道上，多个盘片，正反两面都用来记录信息，每面一个磁头
• 所有盘面中处于同一磁道号上的所有磁道组成一个柱面
• 每个扇区大小为600字节（数据512字节）
• 物理地址形式： –柱面号 –磁头号 –扇区号
访问过程由三个动作组成：
– 寻道：磁头移动定位到指定磁道
– 旋转延迟：等待指定扇区从磁头下旋转经过
– 数据传输：数据在磁盘与内存之间的实际传输
磁盘访问时间磁盘访问时间：
1）寻道时间：TS=m∗n+sTS=m∗n+s m：常量，n：磁道数，s：磁臂启动时间。对一般的磁盘，其寻道时间将随寻道距离的增加而增大，大体上是5-30 ms 。
2）旋转延迟时间：指定扇区旋转到磁头下所需时间。设每秒r转，则Tr＝1/2rTr＝1/2r（均值）对于7200转/分，平均延迟时间为4.2ms
3）数据传输时间：Tt＝b/rNTt＝b/rN b：读写字节数 N：每道上的字节数
访问时间：Ta=Ts+1/2r+b/rNTa=Ts+1/2r+b/rN
磁盘调度算法

先来先服务FCFS
• 按访问请求到达的先后次序服务• 优点：简单，公平；• 缺点：效率不高，相邻两次请求可能会造成最内到最外的柱面寻道，使磁头反复移动，增加了服务时间，对机械也不利
最短寻道时间优先SSTF
优先选择距当前磁头最近的访问请求进行服务，主要考虑寻道优先• 优点：改善了磁盘平均服务时间；• 缺点：造成某些访问请求长期等待得不到服务对 SSTF 算法略加修改后所形成的 SCAN 算法，即可防止老进程出现“饥饿”现象。
扫描算法SCAN
克服了最短寻道优先的缺点，既考虑了距离，同时又考虑了方向当设备无访问请求时，磁头不动；当有访问请求时，磁头按一个方向移动，在移动过程中对遇到的访问请求进行服务，然后判断该方向上是否还有访问请求，如果有则继续扫描；否则改变移动方向，并为经过的访问请求服务，如此反复当磁头刚从里向外移动而越过了某一磁道时，恰好又有一进程请求访问此磁道，这时，该进程必须等待，待磁头继续从里向外，然后再从外向里扫描完所有要访问的磁道后，才处理该进程的请求，致使该进程的请求被大大地推迟。为了减少这种延迟，推出CSCAN 算法，规定磁头单向移动。• 优点： SCAN 算法既能获得较好的寻道性能，又能防止“饥饿” 现象，故被广泛用于大、中、小型机器和网络中的磁盘调度。• 问题： –当磁头刚从里向外移动而越过了某一磁道时，恰好又有一进程请求访问此磁道，这时，该进程必须等待，待磁头继续从里向外，然后再从外向里扫描完所有要访问的磁道后，才处理该进程的请求，致使该进程的请求被大大地推迟。–为了减少这种延迟，推出CSCAN 算法，规定磁头单向移动。
循环扫描算法CSCAN
• 电梯算法杜绝了饥饿，但当请求对磁道的分布是均匀时，磁头回头，近磁头端的请求很少（因为磁头刚经过），而远端请求较多，这些请求等待时间要长一些。• 总是自里向外移动。移动臂到达最后个一个柱面后，立即带动读写磁头快速返回到最里的欲访问磁道。返回时不为任何的等待访问者服务。返回后可再次进行扫描

有一个或几个进程对某一磁道有较高的访问频率，即这个(些)进程反复请求对某一磁道的I/O操作，从而垄断了整个磁盘设备。我们把这一现象称为“磁臂粘着”(Armstickiness) 。
实际系统相当普遍采用最短寻道时间优先算法，因为它简单有效，性价比好。
磁盘高速缓存…
文件管理文件系统的功能：
有效地管理文件的存储空间；
管理文件目录；
完成文件的读/写操作；
实现文件共享与保护；
为用户提供交互式命令接口和程序调用接口。
文件系统定义：
操作系统中的各类文件、管理文件的软件，以及管理文件所涉及到的数据结构等信息的集合
文件系统模型分为三个层次：
1. 文件系统接口
2. 对对象操纵和管理的软件集合
3. 对象及其属性
文件类型