2019-04-21 10:36:08 +08:00
|
|
|
|
<!-- GFM-TOC -->
|
2019-03-27 20:57:37 +08:00
|
|
|
|
* [磁盘结构](#磁盘结构)
|
|
|
|
|
|
* [磁盘调度算法](#磁盘调度算法)
|
|
|
|
|
|
* [1. 先来先服务](#1-先来先服务)
|
|
|
|
|
|
* [2. 最短寻道时间优先](#2-最短寻道时间优先)
|
|
|
|
|
|
* [3. 电梯算法](#3-电梯算法)
|
2019-04-21 10:36:08 +08:00
|
|
|
|
<!-- GFM-TOC -->
|
2019-03-09 08:31:29 +08:00
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2019-03-27 20:57:37 +08:00
|
|
|
|
# 磁盘结构
|
2019-03-09 08:31:29 +08:00
|
|
|
|
|
2019-03-27 20:57:37 +08:00
|
|
|
|
- 盘面（Platter）：一个磁盘有多个盘面；
|
|
|
|
|
|
- 磁道（Track）：盘面上的圆形带状区域，一个盘面可以有多个磁道；
|
|
|
|
|
|
- 扇区（Track Sector）：磁道上的一个弧段，一个磁道可以有多个扇区，它是最小的物理储存单位，目前主要有 512 bytes 与 4 K 两种大小；
|
|
|
|
|
|
- 磁头（Head）：与盘面非常接近，能够将盘面上的磁场转换为电信号（读），或者将电信号转换为盘面的磁场（写）；
|
|
|
|
|
|
- 制动手臂（Actuator arm）：用于在磁道之间移动磁头；
|
|
|
|
|
|
- 主轴（Spindle）：使整个盘面转动。
|
|
|
|
|
|
|
2019-04-25 18:43:33 +08:00
|
|
|
|
<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/014fbc4d-d873-4a12-b160-867ddaed9807.jpg"/> </div><br>
|
2019-03-27 20:57:37 +08:00
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
# 磁盘调度算法
|
2019-03-09 08:31:29 +08:00
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
读写一个磁盘块的时间的影响因素有：
|
|
|
|
|
|
|
2019-03-27 20:57:37 +08:00
|
|
|
|
- 旋转时间（主轴转动盘面，使得磁头移动到适当的扇区上）
|
|
|
|
|
|
- 寻道时间（制动手臂移动，使得磁头移动到适当的磁道上）
|
|
|
|
|
|
- 实际的数据传输时间
|
2019-03-09 08:31:29 +08:00
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
其中，寻道时间最长，因此磁盘调度的主要目标是使磁盘的平均寻道时间最短。
|
|
|
|
|
|
|
2019-03-27 20:57:37 +08:00
|
|
|
|
## 1. 先来先服务
|
2019-03-09 08:31:29 +08:00
|
|
|
|
|
2019-03-27 20:57:37 +08:00
|
|
|
|
> FCFS, First Come First Served
|
2019-03-09 08:31:29 +08:00
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
按照磁盘请求的顺序进行调度。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
优点是公平和简单。缺点也很明显，因为未对寻道做任何优化，使平均寻道时间可能较长。
|
|
|
|
|
|
|
2019-03-27 20:57:37 +08:00
|
|
|
|
## 2. 最短寻道时间优先
|
2019-03-09 08:31:29 +08:00
|
|
|
|
|
2019-03-27 20:57:37 +08:00
|
|
|
|
> SSTF, Shortest Seek Time First
|
2019-03-09 08:31:29 +08:00
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
优先调度与当前磁头所在磁道距离最近的磁道。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
虽然平均寻道时间比较低，但是不够公平。如果新到达的磁道请求总是比一个在等待的磁道请求近，那么在等待的磁道请求会一直等待下去，也就是出现饥饿现象。具体来说，两端的磁道请求更容易出现饥饿现象。
|
|
|
|
|
|
|
2019-04-25 18:43:33 +08:00
|
|
|
|
<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/4e2485e4-34bd-4967-9f02-0c093b797aaa.png"/> </div><br>
|
2019-03-09 08:31:29 +08:00
|
|
|
|
|
2019-03-27 20:57:37 +08:00
|
|
|
|
## 3. 电梯算法
|
2019-03-09 08:31:29 +08:00
|
|
|
|
|
2019-03-27 20:57:37 +08:00
|
|
|
|
> SCAN
|
2019-03-09 08:31:29 +08:00
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
电梯总是保持一个方向运行，直到该方向没有请求为止，然后改变运行方向。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
电梯算法（扫描算法）和电梯的运行过程类似，总是按一个方向来进行磁盘调度，直到该方向上没有未完成的磁盘请求，然后改变方向。
|
|
|
|
|
|
|
2019-03-27 20:57:37 +08:00
|
|
|
|
因为考虑了移动方向，因此所有的磁盘请求都会被满足，解决了 SSTF 的饥饿问题。
|
|
|
|
|
|
|
2019-04-25 18:43:33 +08:00
|
|
|
|
<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/271ce08f-c124-475f-b490-be44fedc6d2e.png"/> </div><br>
|
2019-03-27 20:57:37 +08:00
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2019-03-11 09:50:13 +08:00
|
|
|
|
|
2019-05-04 11:42:23 +08:00
|
|
|
|
</br><div align="center">🎨 关注公众号 CyC2018 获取更多精彩内容！在公众号后台回复关键字 **资料** 可领取一份技术面试复习思维导图，帮你理清多而杂的面试知识点。
|
2019-03-27 20:57:37 +08:00
|
|
|
|
<div align="center"><img width="180px" src="https://cyc-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/%E5%85%AC%E4%BC%97%E5%8F%B7.jpg"></img></div>
|
