【正文】 磁盤塊和一部由 216 000幀組成的 2小時的 NTSC電影，浪費的磁盤空間總共只有 108KB。 兩個替代的文件組織策略 ? 因此，這里的權(quán)衡涉及回放時 RAM的使用量、自始至終浪費的磁盤空間以及由于額外尋道造成的回放時的性能損失。即使電影是作為連續(xù)文件存放的，每個數(shù)據(jù)流也需要進行尋道。當然，如果存在某一原因要以升序為數(shù)據(jù)流提供服務，這些幀也可以以相反的順序存放在磁盤上。通過在磁盤上存放電影時將電影的流行性考慮進去，可以改進這一情況。 ? 有趣的是，將 Zpf定律應用于美國 20座最大城市的人口。這一策略稱為管風琴算法（概率直方圖看起來像是一個稍稍不對稱的管風琴）。 ? 更為普通的配置只是數(shù)目很多的磁盤，有時被稱為磁盤園。 在多個磁盤上存放文件 ? 第二種可能的組織方式是將每一部電影在多塊磁盤上分成條帶，圖 911 b）所示為 4部電影的例子。 在多個磁盤上存放文件 ? 到目前為止，我們一直假設所有的幀大小相同，而對于MPEG2電影，這一假設是錯誤的： I幀比 P幀要大得多。對于每部電影，固定大小的單元連續(xù)（或隨機）寫到每塊磁盤上。在 1000個用戶的服務器上，這樣的內(nèi)存用量只是“小意思”，應該不會有問題。 高速緩存 ? 傳統(tǒng)的 LRU文件高速緩存對于多媒體文件而言工作得并不好，這是因為電影的訪問模式與文本文件有所不同。假設兩個用戶正在觀看同一部電影，其中一個用戶在另一個用戶 2秒鐘之后開始觀看。在某些情況下，合并兩個視頻流是可行的。 塊高速緩存 ? 在追趕階段，用戶 1的視頻流運行速度慢了 %，而用戶 2的視頻流運行速度快了 ％。當需要一部電影的時候，它總是可以被復制到磁盤上，但是存在大量的啟動時間來查找電影并將其復制到磁盤上。 多媒體磁盤調(diào)度 ? 多媒體對磁盤提出了與傳統(tǒng)的、面向文本的應用程序（例如編譯器或字處理器）有所不同的要求。多媒體就不同了，每個活動的視頻流對系統(tǒng)施加明確的負載，使系統(tǒng)成為高度可預測的。 動態(tài)磁盤調(diào)度 ? 當系統(tǒng)啟動的時候，還沒有掛起的磁盤請求。從實時的觀點來看，將請求按照最終時限排序并且以最終時限的順序?qū)λ鼈冞M行處理，可以將錯過最終時限的機會最小化，但是可能增加總尋道時間。它要關注新顧客想要看的特定的電影，查找該電影的（預先計算的）數(shù)據(jù)率，而對于黑白片和彩色片、卡通片和故事片、愛情片和戰(zhàn)爭片，數(shù)據(jù)率都不相同。 :22:1408:22:14February 7, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。 :22:1408:22Feb237Feb23 ? 1世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。 , February 7, 2023 ? 閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。 2023年 2月 7日星期二 8時 22分 14秒 08:22:147 February 2023 ? 1一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。勝人者有力，自勝者強。 。 2023年 2月 7日星期二 8時 22分 14秒 08:22:147 February 2023 ? 1做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。 , February 7, 2023 ? 雨中黃葉樹，燈下白頭人。存在兩種方法計算是否接納新的客戶。當該請求結(jié)束的時候，再一次有一組可能的請求：它們是第一次沒有被選中的請求和第二個請求正在被處理的時候新到來的請求。每一讀請求需要指定要讀的是哪一磁盤塊，另外還要指定什么時間需要該磁盤塊，也就是最終時限。這些需求影響著整個系統(tǒng)。這樣，當一部電影被請求時，可以立刻從磁盤文件開始回放，與此同時，電影從 DVD復制到磁盤上。用戶還可以選擇產(chǎn)品門類，這樣廣告的侵擾就會小一些而更有可能被觀看。 2023114 92 圖 912 兩個視頻流的合并與同步 7200540036001800072005400360018000時 間a ） 兩 個 用 戶 觀 看 失 步 1 0 秒 鐘 的 同 一 個 視 頻 流用 戶 1用 戶 2開 始晚 1 0 秒1 0 秒 鐘 1 分 鐘 2 分 鐘 3 分 鐘 4 分 鐘7200540036001800072005400360018000用 戶 1用 戶 2 正 常 速 度正 常 速 度較 慢 播 放較 快 播 放b ） 將 兩 個 視 頻 流 合 并 為 一 個 塊高速緩存 ? 在圖 912 a）中，兩部電影均以每分鐘 1800幀的 NTSC速率播放，由于用戶 2開始晚了 10秒鐘，他將在整部電影播放過程中落后 10秒鐘。這里應該使用不同的策略，而不是將所有磁盤塊保留在高速緩存之中，并且在高速緩存被填滿之后淘汰最近最少使用的。除非用戶對電影進行倒帶操作以再次觀看某一場景。在另一個極端，磁盤被分區(qū)為小的組（如同圖 911那樣），并且每部電影被限制在一個分區(qū)中。 在多個磁盤上存放文件 ? 當最后一個請求被滿足時，可以用信號通知請求進程工作已經(jīng)完成了，此時它就可以將數(shù)據(jù)傳送給用戶。電影 B以類似的方式分條帶，或者在同一塊磁盤上開始，或者在下一塊磁盤上開始（如果是交錯條帶），或者是在隨機的一塊磁盤上開始。電影 B、 C和 D以同樣的模式分成條帶。 2023114 80 圖 911 在多個磁盤上組織多媒體文件的四種方式 A 0A 1A 2A 3A 4A 5A 6A 71a ） 無 條 帶B 0B 1B 2B 3B 4B 5B 6B 72C 0C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 73D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 74磁 盤A 0A 4B 0B 4C 0C 4D 0D 41b ） 所 有 文 件 采 用 相 同 的 條 帶 模 式A 1A 5B 1B 5C 1C 5D 1D 52A 2A 6B 2B 6C 2C 6D 2D 63A 3A 7B 3B 7C 3C 7D 3D 74A 0A 4B 3B 7C 2C 6D 1D 51c ） 交 錯 條 帶A 1A 5B 0B 4C 3C 7D 2D 62A 2A 6B 1B 5C 0C 4D 3D 73A 3A 7B 2B 6C 1C 5D 0D 44A 0A 6B 3B 4C 0C 7D 1D 61d ） 隨 機 條 帶A 2A 5B 1B 7C 2C 6D 2D 52A 1A 4B 2B 5C 3C 4D 3D 43A 3A 7B 0B 6C 1C 5D 0D 74 在多個磁盤上存放文件 ? 這一組織方式實現(xiàn)起來很簡單，并且具有簡單明了的故障特性：如果一塊磁盤發(fā)生故障，其上的所有電影都將不再可用。當服務器上的電影有 1000部時，根據(jù) Zipf定律分布排在前 5名的電影代表了 ，這意味著大約 30％的時間磁頭停留在為排在前 5名的電影分配的柱面中，如果有 1000部電影可用，這是一個驚人的數(shù)量。隨著尾部進一步延伸，相鄰電影間的百分比差額變得越來越小。因而，前三部電影的命中率分別是 C/ C/2和 C/3，其中 C的計算要使全部項的和為 1（歸一化常數(shù)）。當一個緩沖區(qū)正在向外播放 24個數(shù)據(jù)流的時候，另一個緩沖區(qū)正在預先加載數(shù)據(jù)。 2023114 69 圖 99 針對近似視頻點播的優(yōu)化幀存放策略 8 1 0 0 07 2 0 0 16 3 0 0 27 2 0 0 06 3 0 0 15 4 0 0 26 3 0 0 05 4 0 0 14 5 0 0 25 4 0 0 04 5 0 0 13 6 0 0 24 5 0 0 03 6 0 0 12 7 0 0 23 6 0 0 02 7 0 0 11 8 0 0 22 7 0 0 01 8 0 0 11 8 0 0 0210數(shù) 據(jù) 流2 4磁 道 1磁 道 2磁 道 3第 2 7 0 0 2 幀 （ 大 約 為 電 影 的 第 1 5 分 鐘 ）2 0 7 0 0 02 0 7 0 0 12 0 7 0 0 27 2 0 0 28 1 0 0 18 1 0 0 2. . .. . .. . .數(shù) 據(jù) 流2 39 0 0 29 0 0 19 0 0 0數(shù) 據(jù) 流1磁 盤 塊 從 磁 盤 讀 出 的 順 序 近似視頻點播的文件存放 ? 在這一存放策略中，由 24個幀組成的幀集合連成一串并且作為一個記錄寫入磁盤。好的設計必須仔細分析所有這些因素，并且為即將投入的應用做出良好的選擇。因為性能的原因，在這兩種情形中索引都應該列出所有的幀或磁盤塊（也就是說不像 UNIX那樣有間接塊）所以塊索引在內(nèi)存中占用了 13 500個 8字節(jié)的項（ 4個字節(jié)用于磁盤地址， l個字節(jié)用于幀的大小， 3個字節(jié)用于起始幀的幀號），幀索引則在內(nèi)存中占用了 216 000個 5字節(jié)的項（只有磁盤地址和幀的大小），比較起來，當電影在播放時，塊索引比幀索引節(jié)省了接近 1MB的 RAM空間。但是，這樣做在一幀的中間決不需要進行尋道。 2023114 61 圖 98 不連續(xù)的電影存儲 1...1...磁 盤 塊 大 小 小 于幀 的 大 小磁 盤 塊 大 小 大 于幀 的 大 小音 頻文 本a ） 小 磁 盤 塊 b ） 大 磁 盤 塊1 11 1 I 幀 P 幀未 用塊 索 引幀 索 引 兩個替代的文件組織策略 ? 這樣，讀第 k幀時首先要在幀索引中找到第 k個索引項，然后在一次磁盤操作中將整個幀讀入。 在單個磁盤上存放文件 ? 在具有多個并發(fā)輸出流的視頻服務器上，使整部電影成為一個連續(xù)文件的優(yōu)點就失去了，因為從一部電影讀取一幀之后，磁盤可能不得不從許多其他電影讀入幀，然后才能返回到第一部電影。通常，在預先精心裝載了電影的視頻服務器上它工作得還是不錯的，因為這些電影后來不會再發(fā)生變化。 ? 將近似視頻點播（為的是效率）加上每個個體觀眾完全的VCR控制（為的是方便用戶）是一種理想的組合。這一方案稱為近似視頻點播，因為視頻并不是完全隨著點播而開始，而是在點播之后不久開始。視頻點播面臨的問題是用戶可能在任意時刻開始觀看一部電影，所以，如果有 100個用戶全部在晚 8點左右開始觀看某個新電影，很可能不會有兩個用戶在完全相同的時刻開始，所以他們無法共享一個數(shù)據(jù)流。如果在快進文件中當前幀是 5734，服務器只要切換回到常規(guī)文件并且從 57 340幀處繼續(xù)播放。唯一可行的策略是要求預先規(guī)劃。 MPEG要求按順序播放文件。 VCR控制功能 ? 壓縮則使快進和快倒復雜起來。 VCR控制功能 ? 真正的倒帶實際上非常簡單，沒有任何復雜性。這兩個模型之間的區(qū)別如圖 95所示。第一個問題是用戶必須以相當精確的時間間隔進行 read調(diào)用，第二個問題是視頻服務器必須能夠沒有延遲地提供數(shù)據(jù)塊。 多媒體文件系統(tǒng) ? 多媒體文件系統(tǒng)使用了與傳統(tǒng)文件系統(tǒng)不同的范型。對于 m = 20和 100，最大允許利用率為 、 、 、 、 。當 t = 90時， A第四次就緒。 ? 對于 RMS，三個進程的優(yōu)先級仍為 3 25和 20，因為優(yōu)先級只與周期有關系。進程 A必須在 t = 30之前結(jié)束， B必須在 t = 40之前結(jié)束， C必須在 t = 50之前結(jié)束，所以 A具有最早的最終時限并因此而先運行。它也不像 RMS那樣要求每個 CPU突發(fā)有相同的運行時間。在進程 A完成之后，進程 B