磁盘 Disc

概述: . 磁盘设备可包括一或多个物理盘片 disk; . 每个磁盘片分一个或两个存储面 surface; . 一个磁盘由多个同心圆组成，称为磁道 track; . 每个磁道可以划分为若干扇区 sector; . 每个扇区存放一定数量的数据，通常是512B；每个扇区又称磁盘块|盘块；扇区是可寻址的最小存储单元; . 磁道和扇区并不是紧密分布，而是彼此之间有一定的间隙：磁道间隙、扇区间隙; . 磁盘安装在磁盘驱动器中，其中最重要的部分就是磁头，靠磁头的移动实现数据的读取：磁头先定位到某个磁道，再定位到某个扇区; . 磁盘始终高速旋转，并不会因为读取数据而停下来；如果目标磁道或扇区错过了，必须等磁盘再旋转过来; . 多个磁盘垂直堆叠构成磁盘组; 一次磁盘读写的时间 = 寻道时间 + 延迟时间 + 传输时间
寻道时间: . 寻找目标磁道; . 活动磁头读取数据之前，将磁头移动到目标磁道所需的时间; 寻道时间 = 磁头臂启动时间 + 移动磁头时间
延迟时间: . 旋转到目标扇区，磁头定位到当前磁道的目标扇区所需的时间; . 磁头移动到某个磁道上后定住不动，需要磁盘旋转才能使得磁头读取对应磁道上的某个扇区，这个磁盘旋转的时间就是延时时间; . 磁盘转速15000r/min，相当于4ms/r
传输时间: . 从磁盘读出或向磁盘写入所需的时间

磁盘调度算法

先来先服务 FCFS - First Come First Served

. 磁头从当前磁道移动到第一个请求访问的磁道，之后按照提出请求的顺序依次访问

. 如果数据比较集中还可以；如果数据过于分散，导致寻道时间长，性能差

最短寻找时间优先 SSTF - Shortest Seek Time First

. 磁头每次都从当前磁道移动到离最近发出请求访问的那个磁道。只能保证每次寻找的时间最短，但无法保证总的寻找时间最短，也就是无法达到所有请求访问时的寻找时间最短（局部最优，非总体最优）

. "饥饿"现象：如果后续的请求距离当前磁道比较近，将始终在附近相应请求；前面已经到达的较远的磁盘请求将长期得不到服务，处于饥饿 Starvation状态

扫描算法 SCAN

. 也称单向扫描算法、电梯调度算法

. 磁头保持一个方向移动，自里向外或自外向里；如果当前移动方向上没有磁道可扫描，则反向扫描。确保所有的磁道请求都能被照顾到

循环扫描算法 CSCAN - Circular SCAN

. 规定磁头单向移动

. 为了减少临近磁道延迟：当磁头刚从里向外移动而越过了某一磁道时，恰好又有一进程请求访问此磁道，则该进程必须等待