《操作系统》课程笔记（Ch12-大容量存储结构）

磁盘结构

磁盘可以看作逻辑块的一维数组。

• 磁道：一个圈
• 扇区：磁道上的一个扇
• 柱面：同一磁头位置的磁道集合

扇区0是最外柱面的第一个磁道的第一个扇区。通常，扇区大小为512B，硬盘的容量=磁头数（盘片数）×柱面数×磁道数×扇区数×512B。硬盘通常使用恒定角速度（CAV）旋转策略。

磁盘调度

磁盘的访问时间主要包含两部分：

• 寻道时间：磁头向内/向外运动耗时（寻找磁道的时间）
• 旋转延迟：目标扇区运动到磁头下的时间

主要有如下几种调度策略：

• FCFS - 先到先服务

  按照请求块的柱面顺序进行调度

• SSTF - 最短寻道时间优先

  优先处理最接近当前磁头位置的待处理请求

• SCAN - 扫描算法

  从磁盘一端向另一端移动（直到最远），到达后反转再次移动到另一端，路程中不断处理请求

• C-SCAN - 循环扫描

  相比SCAN，在到达另一端时，直接回头到另一端，不处理回程的请求，就好像“头尾粘成了一个循环”

• LOOK - 带查看的扫描

  相比SCAN，不是移动到最远，而是移动到有请求的最远

• C-LOOK - 带查看的循环扫描

  相比C-SCAN，不是回头到另一端，而是回头到有请求的最远

其他

• 格式化
  • 低级格式化
  • 逻辑格式化
• 引导
• 坏块
• 交换空间
• RAID结构
  • 冗余
  • 块级分条：文件的块可以散布在多个磁盘上
  • 级别
    • RAID 0：分条
    • RAID 1：磁盘镜像
    • RAID 2：内存式差错纠正（ECC）
    • …
• 稳定存储