IO--磁盘理论

磁盘从圆心由内向外被分成多个磁道，而每个磁道会被划分成多个连续的扇区

 

扇区是磁盘寻址的最小单位，而实际上分配空间最小的单位是簇(cluster),因此导致文件大小和实际占用空间大小不一样

 

磁盘读写数据开销：

1.寻道时间，磁盘臂移动到特定磁道的开销=启动磁盘臂开销+所需移动磁道数*特定常量

2.扭转延迟：将目标扇区移动到磁头的时间，与磁盘转数成反比

3.数据传输：从磁盘读取/写入数据的开销=读写文件大小/（每秒转数*每扇区字节数）

 

磁盘调度算法：

 

1.先来先服务算法：first come first service

  对Disk IO进行队列化，一次服务，公平简单，但不能降低寻道时间

2.最短寻道时间

  优先反复服务离当前最近的请求，减少寻道时间，但会导致离当前磁道较远的请求永远得不到响应

3.扫描算法

  在最短寻道时间的基础上优化，寻找从当前位置到目标位置中间最近一个服务对象，这样保证离当前磁道最远的目标也能得到响应，但是响应需要等到较长时间

4.轮回扫描算法：

  类似电梯工作机制，在最外层磁道和最里层磁道间来回移动，寻找最近的服务对象，降低两端磁道请求的响应延长度，相对公平并且能有效减少总体寻道时间。

 

局部性原理

空间局部性：当前数据周围的数据有较高可能被读取

时间局部性：当前数据有可能在后续时间呗再次读取

 

空间局部性：预读(Read-ahead)

时间局部性：延迟写(Delay write)