【哈工大_操作系统理论】L28&29&30 生磁盘的使用&从生磁盘到文件&文件使用磁盘的实现

L4.3 生磁盘的使用

1、认识磁盘

• 选择磁道
• 旋转扇区
• 数据读写
  

• 哪一个柱面 C
• 哪一个磁头 H
• 哪一个扇区 S
  

2、第一层抽象：盘块号block

发送盘块号block，磁盘驱动根据 block 计算出 cyl、head、sec（CHS）

• 磁盘访问时间主要是寻道时间和旋转时间，因此增大每次读写磁盘的基本单位（扇区->盘块），可以增大读写速度，但会降低空间利用率。
  

• block 反推 CHS过程：

  1. block对Sectors取余（即代码中%4第四个参数，即hd_info[dev].sect），得到的余数即为S。（注：Sectors为一个盘的扇区数，Head为一个柱面的磁头数，都是提前知道的）
  2. 上述取余商可知CHeads+H的值，对Heads再取余（即代码中%4第四个参数，即hd_info[dev].head），商即为C，余数即为H
     

代码显示，一个盘块左移一位即为扇区数，所以一个盘块对应两个扇区，而一个扇区512byte，所以linux0.11一个盘块1K

3、第二层抽象

多个进程将盘块号放在请求队列上，磁盘驱动从队列中取出。

磁盘调度算法：

1. FCFS：先来先处理
2. SSTF：短寻道优先
   • 存在饥饿问题
3. SSTF：电梯算法
   

• 直接复位到另一端（复位占时间少），这样子中间的队列就不占便宜了，对于所有请求都是公平的
  
  

4、生磁盘使用整理

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L4.4 从生磁盘到文件

1、第三层抽象：引入文件，根据映射表可以找到字符流对应的盘块号，用户不用关心盘块号

FCB 中存储文件信息

2、顺序结构：不适合于动态生长，但适合于读写

3、链式结构：适合于动态生长，但不适合于读写

4、索引结构

文件的FCB即inode ，open把文件的inode读入

实际系统是多级索引

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L4.5 文件使用磁盘的实现

• inode存放文件的FCB
• file存放位置200
• count存放大小12