4.3 磁盘组织与管理

4.3.1 磁盘的结构

一个扇区为一个磁盘块,各个扇区存放数据量相同。

最内侧磁道的扇区面积最小,密度最大。

可用 (柱面号、盘面号、扇区号)定位一个磁盘块
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4.3.2 磁盘调度算法 只影响寻道时间

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(1)先来先服务算法
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优点: 公平,集中的话性能尚可。
缺点:大量进程竞争,且磁道分布较为分散,性能较差


(2)最短寻道时间优先算法 贪心算法 选择眼前最优的磁道


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会产生饥饿现象

(3)扫描(SCAN)算法 又叫(电梯调度算法)

磁盘移到最外侧才能往内移动 不会产生饥饿现象
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(4)循环扫描算法(C-SCAN)

移到最外侧,返回到另一侧的最外侧
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移到最外侧的请求即可,不需要访问到最外侧磁道
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LOOK和SCAN 都是为了方便处理接近最礼物和最外的磁道请求


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除了减少寻找时间外,减少延迟时间,可以对盘扇区进行交替编号,对磁盘片组中的不同盘面 错位命名

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4.3.3 磁盘的管理

1)磁盘的初始化
对磁盘进行低级格式化和逻辑格式化。

一个新的磁盘只是一个含有磁性记录材料的空白盘。在磁盘能存储数据之前,它必须分成扇区以便磁盘控制器能进行读和写操作,这个过程称为低级格式化(物理分区)(分扇区)

OS将自己的数据结构记录在磁盘上

  • 第一步将磁盘分为由一个或多个柱面组成的分区(即我们熟悉的C盘、D盘等形式的分区) ;
  • 第二步对物理分区进行逻辑格式化(创建文件系统) 创建根目录,对保存空闲磁盘块信息进行初始化

2)引导块 存放自举程序
计算机启动时需要运行一一个初始化程序(自举程序),它初始化CPU、寄存器、设备控制器和内存等。
自举程序通常保存在ROM中

  • 先运行自举装入程序,通过该程序就可以找到引导块,并将完整的 装入程序 装入内存。

3)坏块

一个或多个扇区容易损坏
1、对于简单磁盘 坏扇区在FAT上标明

2、对于复杂磁盘 控制设备可用 备用块逻辑替换坏块 称为扇区备用

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