操作系统-4.5-磁盘（磁盘的结构&&磁盘调度算法）详解

Posted 2021-09-13 LL.LEBRON

文章目录

• 操作系统-4.5-磁盘（磁盘的结构&&磁盘调度算法）
• • 1.磁盘的结构
  • • 1.1磁盘，磁道，扇区
    • 1.2如何在磁盘中读/写数据
    • 1.3磁盘的物理地址
    • 1.4磁盘的分类
    • 1.5总结
  • 2.磁盘调度算法
  • • 2.1一次磁盘读/写操作需要的时间
    • 2.2磁盘调度算法---先来先服务算法（FCFS）
    • 2.3磁盘调度算法---最短寻找时间优先（SSTF）
    • 2.4磁盘调度算法---扫描算法（SCAN）
    • 2.5磁盘调度算法---循环扫描算法（C-SCAN）
    • 2.6总结

操作系统-4.5-磁盘（磁盘的结构&&磁盘调度算法）

1.磁盘的结构

1.1磁盘，磁道，扇区

直接上图，更好理解：

1.2如何在磁盘中读/写数据

需要把“磁头”移动到想要读/写的扇区所在的磁道。磁盘会转起来，让目标扇区从磁头下面划过，才能完成对扇区的读/写操作。

1.3磁盘的物理地址

可用柱面号，盘面号，扇区号来定位任意一个“磁盘块”。在“文件的物理结构”小节中，我们经常提到文件数据存放在外存中的几号块，这个块号就可以转换成（柱面号，盘面号，扇区号)的地址形式。
可根据该地址读取一个“块”：
①根据“柱面号”移动磁臂，让磁头指向指定柱面。
②激活指定盘面对应的磁头。
③磁盘旋转的过程中，指定的扇区会从磁头下面划过，这样就完成了对指定扇区的读/写。

1.4磁盘的分类

根据磁头是否可以移动可分为：

• 活动磁盘：磁臂可以来回伸缩来带动磁头定位磁道。
• 固定头磁道：这种磁盘中每一个磁道有一个磁头。

根据盘片是否可更换可分为：

• 可换盘磁盘：盘片可以更换。
• 固定盘磁盘：盘片不可更换。

1.5总结

2.磁盘调度算法

2.1一次磁盘读/写操作需要的时间

$一次磁盘读/写操作需要时间=寻找时间+延迟时间+传输时间$

• 寻找时间（寻道时间）：在读/写数据前，将磁头移动到指定磁道所花的时间。
• 延迟时间：通过旋转磁盘，使磁头定位到目标扇区所需要的时间。
• 传输时间：从磁盘读出或向磁盘写入数据所经历的时间。

2.2磁盘调度算法—先来先服务算法（FCFS）

2.3磁盘调度算法—最短寻找时间优先（SSTF）

2.4磁盘调度算法—扫描算法（SCAN）

2.5磁盘调度算法—循环扫描算法（C-SCAN）

2.6总结