第五章設(shè)備管理(已修改)
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【正文】 Operating System Page 1 2022/8/18 Operating System Page 2 2022/8/18 第五章 設(shè)備管理 ?I/O系統(tǒng) ?I/O控制方式 ?緩沖管理 ?設(shè)備分配 ?設(shè)備處理 ?磁盤存儲器管理 Operating System Page 3 2022/8/18 磁盤存儲器管理 ?磁盤存儲器管理的主要任務(wù) ?磁盤性能簡述 ?磁盤調(diào)度 ?磁盤高速緩存 (Disk Cache) ?提高磁盤 I/O速度的其它方法 ?廉價磁盤冗余陣列 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的重要任務(wù)之一：設(shè)法改善磁盤系統(tǒng)的性能 Operating System Page 4 2022/8/18 磁盤存儲器管理 ?磁盤存儲器管理的主要任務(wù) ?為文件分配存儲 空間 ?合理地組織文件地存儲方式 ， 以提高磁盤的訪問 速度 ?提高磁盤存儲空間地利用率 ?提高磁盤 I/O速度 ， 改善文件性能 ?確保文件系統(tǒng)的 可靠性 （ 備份 ） Operating System Page 5 2022/8/18 磁盤存儲器管理 ?磁盤存儲器管理的主要任務(wù) ?磁盤性能簡述 ?磁盤調(diào)度 ?磁盤高速緩存 (Disk Cache) ?提高磁盤 I/O速度的其它方法 ?廉價磁盤冗余陣列 Operating System Page 6 2022/8/18 磁盤存儲器管理 磁盤性能簡述 1. 圖 522 磁盤的格式化 磁盤 包括一個或多個 盤片 ，每片分 2面，每面可分成若干條 磁道 ，各磁道之間有間隙，每條磁道上可存儲相同數(shù)目的二進(jìn)制位，磁盤 密度 即每英寸之中所存儲的位數(shù)。顯然內(nèi)層磁道的密度較外層磁道的密度大。 Operating System Page 7 2022/8/18 磁盤性能簡述 盤片 扇區(qū) 磁頭 磁道 Operating System Page 8 2022/8/18 磁盤性能簡述 Operating System Page 9 2022/8/18 磁盤性能簡述 Operating System Page 10 2022/8/18 磁盤性能簡述 Operating System Page 11 2022/8/18 磁盤性能簡述 Operating System Page 12 2022/8/18 磁盤性能簡述 Operating System Page 13 2022/8/18 磁盤性能簡述 ?數(shù)據(jù)的組織和格式 ?盤片 （ 1個或多個）、盤面、磁道、扇區(qū) ?扇區(qū)有 標(biāo)識符字段 和 數(shù)據(jù)字段 Gap 1 0 2 0 3 1 29 2 29 3 Field Gap Field Gap Gap Field Gap Field Gap 17 7 41 515 20 17 7 41 515 20 ID Data ID Data Gap 1 29 2 29 3 Field Gap Field 17 7 41 515 20 ID Data Sector Physical Sector 0 Physical Sector 1 Physical Sector 29 Bytes Synch Byte Track Head Sector Bytes 1 2 1 1 CRC 3 Synch Byte Data CRC 1 512 2 600 Bytes/Sector Gap 存儲相同數(shù)目的二進(jìn)制位 間隙 定界符 段校驗(yàn)Operating System Page 14 2022/8/18 2. 磁盤的類型 1) 固定頭磁盤 這種磁盤在 每條磁道上都有一讀 /寫磁頭 ， 所有的磁頭都被裝在一剛性磁臂中 。 通過這些磁頭可訪問所有各磁道 ， 并進(jìn)行 并行讀 /寫 ， 有效地 提高了磁盤的 I/O速度 。 這種結(jié)構(gòu)的磁盤主要用于 大容量磁盤 上 。 2) 移動頭磁盤 每一個盤面僅配有一個磁頭 ， 也被裝入磁臂中 。 為能訪問該盤面上的所有磁道 ， 該磁頭必須能移動以進(jìn)行尋道 。 可見 ， 移動磁頭僅能以 串行方式讀 /寫 ， 致使其 I/O速度較慢 ；但由于其結(jié)構(gòu)簡單 ， 故仍廣泛應(yīng)用于 中小型磁盤 設(shè)備中 。 Operating System Page 15 2022/8/18 磁盤性能簡述 訪盤時間組成 尋道時間 旋轉(zhuǎn)延遲時間 傳輸時間 Operating System Page 16 2022/8/18 磁盤性能簡述 ?磁盤訪問時間 ?尋道時間 Ts ? 這是指把磁臂 (磁頭 )移動到指定磁道上所經(jīng)歷的時間。該時間是啟動磁臂的時間 s與磁頭移動 n條磁道所花費(fèi)的時間之和， 即 Ts=m n+s ?旋轉(zhuǎn)延遲時間 Tτ ? 這是指定扇區(qū)移動到磁頭下面所經(jīng)歷的時間。如： 7200r/min 每轉(zhuǎn) =60000ms/7200r= 平均旋轉(zhuǎn)延遲 =（ 0+)/2= 是一常數(shù)，與磁盤驅(qū)動器的速度有關(guān) 一般： 高速： = 啟動磁臂時間 2ms Operating System Page 17 2022/8/18 磁盤性能簡述 ?傳輸時間 Tt ? 指把數(shù)據(jù)從磁盤讀出或向磁盤寫
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