操作系統(tǒng)第五章第三節(jié)

1、Operating SystemOperating SystemPage 12021-11-16Operating SystemOperating SystemPage 22021-11-16q設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)q設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素q設(shè)備獨(dú)立性設(shè)備獨(dú)立性q獨(dú)占設(shè)備的分配程序獨(dú)占設(shè)備的分配程序qSPOOLing技術(shù)技術(shù)Operating SystemOperating SystemPage 32021-11-16q在多道程序環(huán)境下，系統(tǒng)中的設(shè)備所有進(jìn)程共享，在多道程序環(huán)境下，系統(tǒng)中的設(shè)備所有進(jìn)程共享，為為防止防止進(jìn)程對系統(tǒng)資源的進(jìn)程對系統(tǒng)資源的無序

2、競爭無序競爭，必須由系統(tǒng)，必須由系統(tǒng)統(tǒng)一分配統(tǒng)一分配設(shè)備設(shè)備q某進(jìn)程向系統(tǒng)提出某進(jìn)程向系統(tǒng)提出I/O請求時(shí)，設(shè)備分配程序按請求時(shí)，設(shè)備分配程序按一定策略一定策略分配設(shè)備、控制器和通道，形成一條數(shù)分配設(shè)備、控制器和通道，形成一條數(shù)據(jù)傳輸通路，以供主機(jī)和設(shè)備間信息交換據(jù)傳輸通路，以供主機(jī)和設(shè)備間信息交換q為實(shí)現(xiàn)設(shè)備分配，系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)設(shè)備分配，系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對每臺(tái)設(shè)備、通道、控制器的情況進(jìn)行登記對每臺(tái)設(shè)備、通道、控制器的情況進(jìn)行登記Operating SystemOperating SystemPage 42021-11-165.4.1 設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)備分

3、配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 1. 設(shè)備控制表設(shè)備控制表DCT2. 控制器控制表控制器控制表COCT3. 通道控制表通道控制表CHCT4. 系統(tǒng)設(shè)備表系統(tǒng)設(shè)備表SDT Operating SystemOperating SystemPage 52021-11-161. 設(shè)備控制表設(shè)備控制表DCT設(shè)備類型設(shè)備類型 type設(shè)備標(biāo)識(shí)符：設(shè)備標(biāo)識(shí)符：deviceid設(shè)備狀態(tài)：等待設(shè)備狀態(tài)：等待/ /不等待不等待 忙忙/ /閑閑指向控制器表指向控制器表COCTCOCT的指針的指針重復(fù)執(zhí)行次數(shù)或時(shí)間重復(fù)執(zhí)行次數(shù)或時(shí)間設(shè)備隊(duì)列的隊(duì)首指針設(shè)備隊(duì)列的隊(duì)首指針DCT 1DCT 2DCT n設(shè)設(shè)備備控控制制表表集集合合每個(gè)設(shè)備

4、一張，記錄本設(shè)備的情況每個(gè)設(shè)備一張，記錄本設(shè)備的情況正使用，則忙標(biāo)志正使用，則忙標(biāo)志置置1；若與其相連的；若與其相連的控制器或通道忙，控制器或通道忙，則等待標(biāo)志置則等待標(biāo)志置1請求本設(shè)備未滿請求本設(shè)備未滿足的進(jìn)程足的進(jìn)程PCB隊(duì)隊(duì)列列Operating SystemOperating SystemPage 62021-11-162. 控制器控制表、控制器控制表、 通道控制表通道控制表控制器標(biāo)識(shí)符：控制器標(biāo)識(shí)符：controllerid控制器狀態(tài)：忙控制器狀態(tài)：忙/ /閑閑與控制器連接的通道表指針與控制器連接的通道表指針控制器隊(duì)列的隊(duì)首指針控制器隊(duì)列的隊(duì)首指針控制器隊(duì)列的隊(duì)尾指針控制器隊(duì)列的隊(duì)尾

5、指針通道標(biāo)識(shí)符：通道標(biāo)識(shí)符：channelid通道狀態(tài)：忙通道狀態(tài)：忙/ /閑閑與通道連接的控制器表首址與通道連接的控制器表首址通道隊(duì)列的隊(duì)首指針通道隊(duì)列的隊(duì)首指針通道隊(duì)列的隊(duì)尾指針通道隊(duì)列的隊(duì)尾指針(a) 控制器表控制器表COCT(b) 通道表通道表CHCT一個(gè)控制器一張一個(gè)控制器一張一個(gè)通道一張一個(gè)通道一張Operating SystemOperating SystemPage 72021-11-16q系統(tǒng)設(shè)備表系統(tǒng)設(shè)備表SDT 系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)備表設(shè)備表SDT表目表目 1表目表目 i設(shè)備類設(shè)備類設(shè)備標(biāo)識(shí)符設(shè)備標(biāo)識(shí)符DCT驅(qū)動(dòng)程序入口驅(qū)動(dòng)程序入口整個(gè)系統(tǒng)一張，記錄已被連接到系統(tǒng)中的所有物理設(shè)備的

6、情況整個(gè)系統(tǒng)一張，記錄已被連接到系統(tǒng)中的所有物理設(shè)備的情況Operating SystemOperating SystemPage 82021-11-16q設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)q設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素q設(shè)備獨(dú)立性設(shè)備獨(dú)立性q獨(dú)占設(shè)備的分配程序獨(dú)占設(shè)備的分配程序qSPOOLing技術(shù)技術(shù)Operating SystemOperating SystemPage 92021-11-165.4.2 設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素 為了使系統(tǒng)有條不紊地工作，系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)備為了使系統(tǒng)有條不紊地工作，系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)備分配時(shí)，應(yīng)考慮這樣幾個(gè)因素：分配時(shí)，應(yīng)

7、考慮這樣幾個(gè)因素：（1）設(shè)備的固有屬性；）設(shè)備的固有屬性；（2）設(shè)備分配算法；）設(shè)備分配算法；（3）設(shè)備分配的安全性；）設(shè)備分配的安全性；（4）設(shè)備獨(dú)立性。）設(shè)備獨(dú)立性。Operating SystemOperating SystemPage 102021-11-161. 設(shè)備的固有屬性設(shè)備的固有屬性v獨(dú)占性獨(dú)占性一段時(shí)間內(nèi)，只允許一個(gè)進(jìn)程獨(dú)占，大多數(shù)低度速一段時(shí)間內(nèi)，只允許一個(gè)進(jìn)程獨(dú)占，大多數(shù)低度速/ /設(shè)備都屬于獨(dú)享設(shè)備設(shè)備都屬于獨(dú)享設(shè)備v共享性共享性允許多個(gè)進(jìn)程同時(shí)共享，如磁盤、磁鼓之類的外存允許多個(gè)進(jìn)程同時(shí)共享，如磁盤、磁鼓之類的外存儲(chǔ)器，既具有很能大的存儲(chǔ)容量，其定位操作的時(shí)儲(chǔ)器，既

8、具有很能大的存儲(chǔ)容量，其定位操作的時(shí)間又短間又短v可虛擬性可虛擬性獨(dú)占設(shè)備經(jīng)某種技術(shù)處理，改造成虛擬設(shè)備，把一獨(dú)占設(shè)備經(jīng)某種技術(shù)處理，改造成虛擬設(shè)備，把一臺(tái)輸入機(jī)虛擬為幾臺(tái)臺(tái)輸入機(jī)虛擬為幾臺(tái)“虛擬虛擬”的輸入機(jī)。例如：為的輸入機(jī)。例如：為了提高設(shè)備利用率引入了脫機(jī)輸入輸出或采用了提高設(shè)備利用率引入了脫機(jī)輸入輸出或采用SPOOLing技術(shù)，變一臺(tái)為技術(shù)，變一臺(tái)為“多臺(tái)設(shè)備多臺(tái)設(shè)備”缺點(diǎn)：設(shè)備得缺點(diǎn)：設(shè)備得不到充分利用，不到充分利用，可能產(chǎn)生死鎖可能產(chǎn)生死鎖Operating SystemOperating SystemPage 112021-11-16q設(shè)備分配策略設(shè)備分配策略v獨(dú)占設(shè)備獨(dú)占設(shè)備

9、防止死鎖防止死鎖v共享設(shè)備共享設(shè)備由于同時(shí)有多個(gè)進(jìn)程同時(shí)訪問，且訪問頻繁，就會(huì)由于同時(shí)有多個(gè)進(jìn)程同時(shí)訪問，且訪問頻繁，就會(huì)影響整個(gè)設(shè)備使用效率，影響系統(tǒng)效率。因此要考影響整個(gè)設(shè)備使用效率，影響系統(tǒng)效率。因此要考慮多個(gè)訪問請求到達(dá)時(shí)服務(wù)的順序，使平均服務(wù)時(shí)慮多個(gè)訪問請求到達(dá)時(shí)服務(wù)的順序，使平均服務(wù)時(shí)間越短越好。間越短越好。注意各進(jìn)程的訪問次序進(jìn)行合理調(diào)度注意各進(jìn)程的訪問次序進(jìn)行合理調(diào)度v虛擬設(shè)備虛擬設(shè)備Operating SystemOperating SystemPage 122021-11-162. 設(shè)備分配算法設(shè)備分配算法v先來先服務(wù)先來先服務(wù)v優(yōu)先級高者優(yōu)先優(yōu)先級高者優(yōu)先3. 設(shè)備分配中

10、的安全性設(shè)備分配中的安全性v安全分配方式安全分配方式每當(dāng)進(jìn)程發(fā)出每當(dāng)進(jìn)程發(fā)出I/O請求后，便進(jìn)入阻塞狀態(tài)，請求后，便進(jìn)入阻塞狀態(tài)，I/O操操作完成后喚醒作完成后喚醒優(yōu)點(diǎn)：摒棄了優(yōu)點(diǎn)：摒棄了 “請求和保持請求和保持”條件，不會(huì)產(chǎn)生死鎖條件，不會(huì)產(chǎn)生死鎖v不安全分配方式不安全分配方式 進(jìn)程發(fā)出進(jìn)程發(fā)出I/O請求后仍繼續(xù)運(yùn)行，繼續(xù)申請請求后仍繼續(xù)運(yùn)行，繼續(xù)申請I/O設(shè)備設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：可操作多個(gè)設(shè)備，推進(jìn)迅速優(yōu)點(diǎn)：可操作多個(gè)設(shè)備，推進(jìn)迅速缺點(diǎn)：推進(jìn)缺點(diǎn)：推進(jìn)速度緩慢速度緩慢缺點(diǎn)：可能缺點(diǎn)：可能產(chǎn)生死鎖產(chǎn)生死鎖Operating SystemOperating SystemPage 132021-11-16

11、q基本的設(shè)備分配程序基本的設(shè)備分配程序v分配設(shè)備分配設(shè)備v分配控制器分配控制器v分配通道分配通道Operating SystemOperating SystemPage 142021-11-16設(shè)備設(shè)備1設(shè)備設(shè)備2設(shè)備設(shè)備3設(shè)備設(shè)備4設(shè)備設(shè)備5設(shè)備設(shè)備6設(shè)備設(shè)備7控制器控制器1控制器控制器2控制器控制器3控制器控制器4通道通道1通道通道2存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器分配設(shè)備分配設(shè)備1分配控制器分配控制器1分配通道分配通道1申請?jiān)O(shè)備申請?jiān)O(shè)備1按設(shè)備物理名查按設(shè)備物理名查SDT設(shè)備忙？設(shè)備忙？根據(jù)安全策略進(jìn)行分配根據(jù)安全策略進(jìn)行分配由由DCT查查COCT分配控制器分配控制器由由COCT查查CHCT分配通道分配通道

12、否是由由SDT查設(shè)備查設(shè)備 DCTOperating SystemOperating SystemPage 162021-11-16q設(shè)備分配程序的改進(jìn)設(shè)備分配程序的改進(jìn)v基本分配程序的問題基本分配程序的問題進(jìn)程以物理設(shè)備名提出進(jìn)程以物理設(shè)備名提出I/O請求請求采用單通路采用單通路I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生瓶頸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生瓶頸v改進(jìn)方案改進(jìn)方案增加設(shè)備獨(dú)立性增加設(shè)備獨(dú)立性 考慮多通路情況考慮多通路情況為進(jìn)程為進(jìn)程P P分配所需的分配所需的I/OI/O設(shè)備設(shè)備從從SDTSDT表查該類設(shè)備的控制表表查該類設(shè)備的控制表DCTDCT不忙不忙不安全不安全分配此設(shè)備給進(jìn)程分配此設(shè)備給進(jìn)程P P不忙不忙

13、不忙不忙分配此控制器給進(jìn)程分配此控制器給進(jìn)程P P分配此通道給進(jìn)程分配此通道給進(jìn)程P P啟動(dòng)啟動(dòng)I/O,I/O,進(jìn)行進(jìn)行具體的具體的I/OI/O操作操作忙忙進(jìn)程進(jìn)程P P的的PCBPCB放入放入此設(shè)備的等待隊(duì)列此設(shè)備的等待隊(duì)列YN忙忙進(jìn)程進(jìn)程 P P 的的 PCB PCB 放入放入此控制器的等待隊(duì)列此控制器的等待隊(duì)列YNY忙忙Y進(jìn)程進(jìn)程P P的的PCBPCB放入此放入此通道的等待隊(duì)列通道的等待隊(duì)列NYNN多通多通路設(shè)路設(shè)備分備分配流配流程示程示意圖意圖由由DCTDCT檢查該設(shè)備忙否檢查該設(shè)備忙否? ?檢查分配此設(shè)備的安全性檢查分配此設(shè)備的安全性? ?最后一個(gè)最后一個(gè)DCT?DCT?最后一個(gè)最后

14、一個(gè)COCT?COCT?最后一個(gè)最后一個(gè)DCT?DCT?此設(shè)備連接的此設(shè)備連接的COCTCOCT忙否忙否? ?此控制器連接的此控制器連接的CHCTCHCT忙否忙否? ?最后一個(gè)最后一個(gè)COCT?COCT?最后一個(gè)最后一個(gè)CHCT?CHCT?Operating SystemOperating SystemPage 182021-11-16q設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)q設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素q設(shè)備獨(dú)立性設(shè)備獨(dú)立性q獨(dú)占設(shè)備的分配程序獨(dú)占設(shè)備的分配程序qSPOOLing技術(shù)技術(shù)Operating SystemOperating SystemPage 192021-

15、11-16硬件不斷發(fā)展，硬件不斷發(fā)展，CPU速度的提高、系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大，人機(jī)速度的提高、系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大，人機(jī)矛盾嚴(yán)重，如何解決？矛盾嚴(yán)重，如何解決？輸入設(shè)備外圍機(jī)磁盤主機(jī)外圍機(jī)輸出設(shè)備磁帶磁帶磁帶磁帶Operating SystemOperating SystemPage 202021-11-161. 什么什么是是SPOOLing技術(shù)技術(shù)v為了緩和為了緩和CPU的高速性與的高速性與I/O設(shè)備低速性間的設(shè)備低速性間的矛盾而引入了矛盾而引入了脫機(jī)輸入脫機(jī)輸入、 脫機(jī)輸出脫機(jī)輸出技術(shù)技術(shù)v在多道程序環(huán)境下，其中的一道程序模擬脫在多道程序環(huán)境下，其中的一道程序模擬脫機(jī)輸入時(shí)的外圍控制機(jī)功能機(jī)輸入時(shí)的外圍控

16、制機(jī)功能v在主機(jī)的直接控制下，實(shí)現(xiàn)脫機(jī)輸入、在主機(jī)的直接控制下，實(shí)現(xiàn)脫機(jī)輸入、 輸出輸出功能，此時(shí)的外圍操作與功能，此時(shí)的外圍操作與CPU對數(shù)據(jù)的處理對數(shù)據(jù)的處理同時(shí)進(jìn)行同時(shí)進(jìn)行v把這種在聯(lián)機(jī)情況下實(shí)現(xiàn)的同時(shí)外圍操作稱把這種在聯(lián)機(jī)情況下實(shí)現(xiàn)的同時(shí)外圍操作稱為為SPOOLing(Simultaneaus Periphernal Operating On-Line)，或稱為，或稱為假脫機(jī)操作假脫機(jī)操作Operating SystemOperating SystemPage 212021-11-162. SPOOLing系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成v輸入井和輸出井輸入井和輸出井在磁盤上的兩個(gè)存儲(chǔ)空間在磁盤上

17、的兩個(gè)存儲(chǔ)空間輸入井模擬脫機(jī)輸入，暫存輸入數(shù)據(jù)輸入井模擬脫機(jī)輸入，暫存輸入數(shù)據(jù)輸出井模擬脫機(jī)輸出，暫存輸出數(shù)據(jù)輸出井模擬脫機(jī)輸出，暫存輸出數(shù)據(jù)v輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)用來緩和用來緩和CPU與磁盤之間的速度的矛盾與磁盤之間的速度的矛盾v輸入進(jìn)程輸入進(jìn)程SPi和輸出進(jìn)程和輸出進(jìn)程SPo模擬脫機(jī)模擬脫機(jī)I/O時(shí)的外圍控制機(jī)時(shí)的外圍控制機(jī)Operating SystemOperating SystemPage 222021-11-16輸入進(jìn)程 輸入進(jìn)程 SPi輸入進(jìn)程 輸入進(jìn)程 SPo輸入緩沖區(qū) 輸入緩沖區(qū) Bi輸出緩沖區(qū) 輸出緩沖區(qū) Bo輸入井輸入井輸出井輸出井磁盤磁盤輸入設(shè)備

18、輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備Operating SystemOperating SystemPage 232021-11-163. 共享打印機(jī)共享打印機(jī)v打印機(jī)為打印機(jī)為獨(dú)占獨(dú)占設(shè)備，利用設(shè)備，利用SPOOLing技術(shù)，技術(shù)，可將之改造為可將之改造為共享共享設(shè)備設(shè)備v用戶請求打印時(shí)，用戶請求打印時(shí)，SPOOLing系統(tǒng)處理如下系統(tǒng)處理如下由輸出進(jìn)程在輸出井中為之申請一個(gè)空閑由輸出進(jìn)程在輸出井中為之申請一個(gè)空閑磁盤塊區(qū)，磁盤塊區(qū)， 并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中輸出進(jìn)程再為用戶進(jìn)程申請一張空白的用輸出進(jìn)程再為用戶進(jìn)程申請一張空白的用戶請求打印表，并將用戶的打印要求填入戶請求打印表，

19、并將用戶的打印要求填入其中，其中， 再再將該表掛到請求打印隊(duì)列上將該表掛到請求打印隊(duì)列上Operating SystemOperating SystemPage 242021-11-164. SPOOLing系統(tǒng)特點(diǎn)系統(tǒng)特點(diǎn)v提高了提高了I/O的速度的速度v將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備v實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能Operating SystemOperating SystemPage 252021-11-16SPOOLing技術(shù)今天仍被廣泛使用技術(shù)今天仍被廣泛使用q網(wǎng)絡(luò)文件傳送網(wǎng)絡(luò)文件傳送 先把文件送到網(wǎng)絡(luò)先把文件送到網(wǎng)絡(luò)SPOOLing目錄，然后網(wǎng)絡(luò)值目錄，然后

20、網(wǎng)絡(luò)值班進(jìn)程把它取出并傳遞到目標(biāo)地址班進(jìn)程把它取出并傳遞到目標(biāo)地址qInternet電子郵件系統(tǒng)電子郵件系統(tǒng) 為了寄郵，調(diào)用電子郵件程序?yàn)榱思泥]，調(diào)用電子郵件程序 待發(fā)信存在待發(fā)信存在SPOOLing中供以后傳輸中供以后傳輸q注意：注意：SPOOLing只提高設(shè)備利用率，縮短用戶只提高設(shè)備利用率，縮短用戶程序執(zhí)行時(shí)間，并不提高程序執(zhí)行時(shí)間，并不提高CPU利用率利用率Operating SystemOperating SystemPage 262021-11-16qI/O系統(tǒng)系統(tǒng) qI/O控制方式控制方式 q緩沖管理緩沖管理 q設(shè)備分配設(shè)備分配q設(shè)備處理設(shè)備處理q磁盤存儲(chǔ)器管理磁盤存儲(chǔ)器管理Op

21、erating SystemOperating SystemPage 272021-11-16q磁盤性能簡述磁盤性能簡述q磁盤調(diào)度磁盤調(diào)度q磁盤高速緩存磁盤高速緩存(Disk Cache)q提高磁盤提高磁盤I/O速度的其它方法速度的其它方法q廉價(jià)磁盤冗余陣列廉價(jià)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 SystemOperating SystemPage 282021-11-16q磁盤存儲(chǔ)器管理的主要任務(wù)磁盤存儲(chǔ)器管理的主要任務(wù)v提高磁盤提高磁盤I/O速度，改善文件性能速度，改善文件性能v確保文件系統(tǒng)的確

22、保文件系統(tǒng)的可靠性可靠性（備份）（備份）Operating SystemOperating SystemPage 292021-11-165.6 磁盤存儲(chǔ)器管理磁盤存儲(chǔ)器管理5.6.1 磁盤性能簡述磁盤性能簡述 1. 數(shù)據(jù)的組織和格式數(shù)據(jù)的組織和格式圖 5-22 磁盤的格式化 包括一個(gè)或多個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)，每片分，每片分2面，每面可面，每面可分成若干條分成若干條，各磁道之間有間隙，每條磁道上，各磁道之間有間隙，每條磁道上可存儲(chǔ)相同數(shù)目的二進(jìn)制位，磁盤可存儲(chǔ)相同數(shù)目的二進(jìn)制位，磁盤即每英寸之即每英寸之中所存儲(chǔ)的位數(shù)。顯然內(nèi)層磁道的密度較外層磁道中所存儲(chǔ)的位數(shù)。顯然內(nèi)層磁道的密度較外層磁道的密度大

23、。的密度大。Operating SystemOperating SystemPage 302021-11-16盤片盤片扇區(qū)扇區(qū)磁頭磁頭磁道磁道Operating SystemOperating SystemPage 312021-11-16Operating SystemOperating SystemPage 322021-11-16Operating SystemOperating SystemPage 332021-11-16Operating SystemOperating SystemPage 342021-11-161. 數(shù)據(jù)的組織和格式數(shù)據(jù)的組織和格式v盤片盤片（1個(gè)或多個(gè)）、盤

24、面、磁道、扇區(qū)個(gè)或多個(gè)）、盤面、磁道、扇區(qū)v扇區(qū)有扇區(qū)有標(biāo)識(shí)符字段標(biāo)識(shí)符字段和和數(shù)據(jù)字段數(shù)據(jù)字段Gap102031292293Field Gap Field Gap Gap Field Gap Field Gap17741515201774151520IDDataIDDataGap1292293Field Gap Field1774151520IDDataSectorPhysical Sector 0Physical Sector 1Physical Sector 29BytesSynchByteTrack#Head#Sector#Bytes 1211CRC3SynchByteDataCRC1

25、5122600 Bytes/SectorGap存儲(chǔ)相同數(shù)存儲(chǔ)相同數(shù)目的二進(jìn)制目的二進(jìn)制位位間隙間隙定界符定界符段校驗(yàn)段校驗(yàn)Operating SystemOperating SystemPage 352021-11-162. 磁盤的類型磁盤的類型 這種磁盤在，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，有效地。這種結(jié)構(gòu)的磁盤主要用于上。 ，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(dòng)以進(jìn)行尋道。可見，移動(dòng)磁頭僅能以，致使其；但由于其結(jié)構(gòu)簡單， 故仍廣泛應(yīng)用于設(shè)備中。 Operating SystemOperating SystemPage 362021

26、-11-16訪盤時(shí)間組成訪盤時(shí)間組成 尋道尋道時(shí)間時(shí)間旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)延遲延遲時(shí)間時(shí)間傳輸傳輸時(shí)間時(shí)間Operating SystemOperating SystemPage 372021-11-163. 磁盤訪問時(shí)間磁盤訪問時(shí)間v尋道時(shí)間尋道時(shí)間Ts這是指把磁臂這是指把磁臂(磁頭磁頭)移動(dòng)到指定磁道上所移動(dòng)到指定磁道上所經(jīng)歷的時(shí)間。該時(shí)間是啟動(dòng)磁臂的時(shí)間經(jīng)歷的時(shí)間。該時(shí)間是啟動(dòng)磁臂的時(shí)間s與與磁頭移動(dòng)磁頭移動(dòng)n條磁道所花費(fèi)的時(shí)間之和，條磁道所花費(fèi)的時(shí)間之和， 即即Ts=mn+sv旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間T這是指定扇區(qū)移動(dòng)到磁頭下面所經(jīng)歷的時(shí)這是指定扇區(qū)移動(dòng)到磁頭下面所經(jīng)歷的時(shí)間。如：間。如：7200

27、r/min 每轉(zhuǎn)每轉(zhuǎn)=60000ms/7200r=8.33ms 平均旋轉(zhuǎn)延遲平均旋轉(zhuǎn)延遲=（0+8.33)/2=4.16是一常數(shù)，是一常數(shù)，與磁盤驅(qū)動(dòng)與磁盤驅(qū)動(dòng)器的速度有器的速度有關(guān)關(guān)一般：一般：0.2高速：高速：=0.1啟動(dòng)磁臂時(shí)間啟動(dòng)磁臂時(shí)間2msOperating SystemOperating SystemPage 382021-11-16v傳輸時(shí)間傳輸時(shí)間Tt指把數(shù)據(jù)從磁盤讀出或向磁盤寫入數(shù)據(jù)所指把數(shù)據(jù)從磁盤讀出或向磁盤寫入數(shù)據(jù)所經(jīng)歷的時(shí)間。經(jīng)歷的時(shí)間。 其大小與每次所讀其大小與每次所讀/寫的字寫的字節(jié)數(shù)節(jié)數(shù)b和旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)和旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)r為磁盤每秒鐘的轉(zhuǎn)數(shù)；為磁盤每秒鐘的轉(zhuǎn)數(shù)；N為

28、一條磁道上為一條磁道上的字節(jié)數(shù)的字節(jié)數(shù)vT和和Tt相同，則訪問時(shí)間相同，則訪問時(shí)間=Ts + T+ Tt rNbTt12asbTTrrN如如b=N/2，則，則T=1/(2r)=Tt可見，尋道時(shí)間可見，尋道時(shí)間TS和旋轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間延遲時(shí)間T基本上都與所基本上都與所讀讀/寫數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)無關(guān)，寫數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)無關(guān)，而且它通常占據(jù)了訪問時(shí)而且它通常占據(jù)了訪問時(shí)間中的大部分間中的大部分目前磁盤的傳輸速率已達(dá)到目前磁盤的傳輸速率已達(dá)到80MB/s以上，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間所占以上，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間所占的比例更低。可見，適當(dāng)?shù)丶袛?shù)據(jù)傳輸，將有利于提高傳輸?shù)谋壤汀？梢姡m當(dāng)?shù)丶袛?shù)據(jù)傳輸，將有利于提高傳輸效率效率

29、Operating SystemOperating SystemPage 392021-11-163. 磁盤訪問時(shí)間磁盤訪問時(shí)間 ：TS=m*n+S；：Tr1/2r：Ttb/rN Ta=Ts+1/2r+b/rNOperating SystemOperating SystemPage 402021-11-16q磁盤性能簡述磁盤性能簡述q磁盤調(diào)度磁盤調(diào)度q磁盤高速緩存磁盤高速緩存(Disk Cache)q提高磁盤提高磁盤I/O速度的其它方法速度的其它方法q廉價(jià)磁盤冗余陣列廉價(jià)磁盤冗余陣列在訪問磁盤的時(shí)間中，主要是尋道時(shí)間，因此，磁在訪問磁盤的時(shí)間中，主要是尋道時(shí)間，因此，磁盤調(diào)度的目標(biāo)就是使磁盤的

30、平均尋道時(shí)間最少。盤調(diào)度的目標(biāo)就是使磁盤的平均尋道時(shí)間最少。Operating SystemOperating SystemPage 412021-11-161. 先來先服務(wù)先來先服務(wù)FCFS(First-Come, First Served)v根據(jù)進(jìn)程請求訪問磁盤根據(jù)進(jìn)程請求訪問磁盤的先后次序進(jìn)行調(diào)度的先后次序進(jìn)行調(diào)度v優(yōu)點(diǎn)：簡單、公平，不優(yōu)點(diǎn)：簡單、公平，不會(huì)出現(xiàn)請求長期得不到會(huì)出現(xiàn)請求長期得不到滿足滿足v缺點(diǎn)：未優(yōu)化，平均尋缺點(diǎn)：未優(yōu)化，平均尋道時(shí)間長道時(shí)間長平均尋道長度：平均尋道長度：55.31461841123810150701607290211819393584555移動(dòng)距離移動(dòng)距

31、離被訪問的下一個(gè)被訪問的下一個(gè)磁道磁道100道開始道開始55、58、39、18、90、160、150、38、1840383955589010015016018418先來先服務(wù)先來先服務(wù)FCFS(First-Come, First Served)Operating SystemOperating SystemPage 432021-11-162. 最短尋道時(shí)間優(yōu)先最短尋道時(shí)間優(yōu)先SSTF(Shortest Seek Time First) v要求訪問的磁道與當(dāng)前要求訪問的磁道與當(dāng)前磁頭所在的磁道距離最磁頭所在的磁道距離最近近v優(yōu)點(diǎn)：使每次尋道時(shí)間優(yōu)點(diǎn)：使每次尋道時(shí)間最短最短v缺點(diǎn)：不能保證平均尋

32、缺點(diǎn)：不能保證平均尋道時(shí)間最短；可能導(dǎo)致道時(shí)間最短；可能導(dǎo)致距離遠(yuǎn)的進(jìn)程總也得不距離遠(yuǎn)的進(jìn)程總也得不到服務(wù)到服務(wù)平均尋道長度：平均尋道長度：27.524184101601321502018138163935532581090移動(dòng)距離移動(dòng)距離被訪問的下一個(gè)被訪問的下一個(gè)磁道磁道100道開始道開始55、58、39、18、90、160、150、38、1840383955589010015016018418最短尋道時(shí)間優(yōu)先最短尋道時(shí)間優(yōu)先STF(Shortest Seek Time First)Operating SystemOperating SystemPage 452021-11-16100道開

33、始道開始被訪問的下一個(gè)磁被訪問的下一個(gè)磁道道移動(dòng)距離移動(dòng)距離5545583391918219072160701501038112184146平均尋道長度：平均尋道長度：55.3100道開始道開始被訪問的下一個(gè)磁被訪問的下一個(gè)磁道道移動(dòng)距離移動(dòng)距離90105832553391638118201501321601018424平均尋道長度：平均尋道長度：27.5Operating SystemOperating SystemPage 462021-11-163. 掃描掃描(SCAN)算法算法 vSSTF算法雖然能獲得較好的尋道性能，算法雖然能獲得較好的尋道性能， 但但卻可能導(dǎo)致某個(gè)進(jìn)程發(fā)生卻可能導(dǎo)致

34、某個(gè)進(jìn)程發(fā)生“饑餓饑餓”現(xiàn)象現(xiàn)象050160Operating SystemOperating SystemPage 472021-11-163. 掃描掃描(SCAN)算法算法v對對SSTF算法略加修改后所形成的算法略加修改后所形成的SCAN算法算法， 即可防止進(jìn)程出現(xiàn)即可防止進(jìn)程出現(xiàn)“饑餓饑餓”現(xiàn)象現(xiàn)象vSCAN算法不僅考慮欲訪問的磁道與當(dāng)前磁算法不僅考慮欲訪問的磁道與當(dāng)前磁道的距離，更優(yōu)先考慮的是磁頭當(dāng)前的移動(dòng)道的距離，更優(yōu)先考慮的是磁頭當(dāng)前的移動(dòng)方向方向v磁頭移動(dòng)：自里向外磁頭移動(dòng)：自里向外自外向里自外向里v又稱為又稱為 “電梯調(diào)度算法電梯調(diào)度算法”O(jiān)perating SystemOpe

35、rating SystemPage 482021-11-163. 掃描掃描(SCAN)算法算法v對對SSTF算法略加修改算法略加修改后所形成的后所形成的SCAN算法算法， 即可防止進(jìn)程出現(xiàn)即可防止進(jìn)程出現(xiàn)“饑饑餓餓”現(xiàn)象現(xiàn)象vSCAN算法不僅考慮欲算法不僅考慮欲訪問的磁道與當(dāng)前磁道訪問的磁道與當(dāng)前磁道的距離，更優(yōu)先考慮的的距離，更優(yōu)先考慮的是磁頭當(dāng)前的移動(dòng)方向是磁頭當(dāng)前的移動(dòng)方向v磁頭移動(dòng)：自里向外磁頭移動(dòng)：自里向外自外向里自外向里v又稱為又稱為 “電梯調(diào)度算電梯調(diào)度算法法”平均尋道長度：平均尋道長度：27.82018138163935532589490241841016050150移動(dòng)距離移

36、動(dòng)距離被訪問的下一個(gè)被訪問的下一個(gè)磁道磁道100道開始，增加方向道開始，增加方向55、58、39、18、90、160、150、38、184Operating SystemOperating SystemPage 492021-11-16100道開始道開始被訪問的下一個(gè)磁被訪問的下一個(gè)磁道道移動(dòng)距離移動(dòng)距離90105832553391638118201501321601018424平均尋道長度：平均尋道長度：27.5100道開始，增加方向道開始，增加方向被訪問的下一個(gè)磁被訪問的下一個(gè)磁道道移動(dòng)距離移動(dòng)距離1505016010184249094583255339163811820平均尋道長度：平均

37、尋道長度：27.8Operating SystemOperating SystemPage 502021-11-160383955589010015016018418v缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：剛移過剛移過的磁道的等待時(shí)的磁道的等待時(shí)間長間長3. 掃描掃描(SCAN)算法算法Operating SystemOperating SystemPage 512021-11-164. 循環(huán)掃描循環(huán)掃描(CSCAN)算法算法 v規(guī)定磁頭單向移動(dòng)規(guī)定磁頭單向移動(dòng)v減少剛移過的磁道的減少剛移過的磁道的等待時(shí)間等待時(shí)間平均尋道長度：平均尋道長度：27.532903581655139203816618241841016050

38、150移動(dòng)距離移動(dòng)距離被訪問的下一個(gè)被訪問的下一個(gè)磁道磁道100道開始，增加方向道開始，增加方向55、58、39、18、90、160、150、38、184Operating SystemOperating SystemPage 522021-11-160383955589010015016018418Operating SystemOperating SystemPage 532021-11-16100道開始，增加方向道開始，增加方向被訪問的下一個(gè)磁被訪問的下一個(gè)磁道道移動(dòng)距離移動(dòng)距離1505016010184249094583255339163811820平均尋道長度：平均尋道長度：27.8

39、100道開始，增加方向道開始，增加方向被訪問的下一個(gè)磁被訪問的下一個(gè)磁道道移動(dòng)距離移動(dòng)距離15050160101842418166382039155165839032平均尋道長度：平均尋道長度：27.5Operating SystemOperating SystemPage 542021-11-16100道開始，增加方向道開始，增加方向被訪問的下一個(gè)磁被訪問的下一個(gè)磁道道移動(dòng)距離移動(dòng)距離15050160101842418166382039155165839032平均尋道長度：平均尋道長度：27.5100道開始道開始被訪問的下一個(gè)被訪問的下一個(gè)磁道磁道移動(dòng)距離移動(dòng)距離90105832553391

40、638118201501321601018424平均尋道長度：平均尋道長度：27.5Operating SystemOperating SystemPage 552021-11-165. N-Step-SCAN和和FSCAN調(diào)度算法調(diào)度算法 vN-Step-SCAN算法算法在在SSTF、 SCAN及及CSCAN幾種調(diào)度算法中，幾種調(diào)度算法中， 都都可能出現(xiàn)磁臂停留在某處不動(dòng)的情況，稱為可能出現(xiàn)磁臂停留在某處不動(dòng)的情況，稱為“磁磁臂粘著臂粘著”(Armstickiness)N步步SCAN算法是將磁盤請求隊(duì)列分成若干個(gè)長度算法是將磁盤請求隊(duì)列分成若干個(gè)長度為為N的子隊(duì)列，磁盤調(diào)度將按的子隊(duì)列，磁盤

41、調(diào)度將按FCFS算法依次處理算法依次處理這些子隊(duì)列。這些子隊(duì)列。 而每處理一個(gè)隊(duì)列時(shí)又是按而每處理一個(gè)隊(duì)列時(shí)又是按SCAN算法，對一個(gè)隊(duì)列處理完后，再處理其他隊(duì)列算法，對一個(gè)隊(duì)列處理完后，再處理其他隊(duì)列vFSCAN算法算法FSCAN算法是算法是N步步SCAN算法的簡化，算法的簡化， 即其只將即其只將磁盤請求隊(duì)列分成兩個(gè)子隊(duì)列。一是由當(dāng)前所有磁盤請求隊(duì)列分成兩個(gè)子隊(duì)列。一是由當(dāng)前所有請求請求I/O的進(jìn)程形成的隊(duì)列，由磁盤調(diào)度按的進(jìn)程形成的隊(duì)列，由磁盤調(diào)度按SCAN算法進(jìn)行處理。在掃描期間，新出現(xiàn)的所有請求算法進(jìn)行處理。在掃描期間，新出現(xiàn)的所有請求I/O的進(jìn)程，的進(jìn)程， 則放入另一個(gè)等待處理的請求

42、隊(duì)列則放入另一個(gè)等待處理的請求隊(duì)列當(dāng)當(dāng)N值很大時(shí)，值很大時(shí)，N步掃步掃描性能接近于描性能接近于SCAN性性能；能；N=1， N步掃描步掃描性能便退化為性能便退化為FCFSOperating SystemOperating SystemPage 562021-11-16q磁盤性能簡述磁盤性能簡述q磁盤調(diào)度磁盤調(diào)度q磁盤高速緩存磁盤高速緩存(Disk Cache)q提高磁盤提高磁盤I/O速度的其它方法速度的其它方法q廉價(jià)磁盤冗余陣列廉價(jià)磁盤冗余陣列Operating SystemOperating SystemPage 572021-11-161. 磁盤高速緩存的形式磁盤高速緩存的形式v利用利用內(nèi)

43、存內(nèi)存中的存儲(chǔ)空間，來暫存從中的存儲(chǔ)空間，來暫存從磁盤磁盤中讀中讀出的一系列盤塊中的信息出的一系列盤塊中的信息v高速緩存是一組在邏輯上屬于磁盤，高速緩存是一組在邏輯上屬于磁盤， 而物理而物理上是駐留在內(nèi)存中的盤塊上是駐留在內(nèi)存中的盤塊v高速緩存在內(nèi)存中可分成兩種形式高速緩存在內(nèi)存中可分成兩種形式在內(nèi)存中開辟一個(gè)在內(nèi)存中開辟一個(gè)單獨(dú)的存儲(chǔ)空間單獨(dú)的存儲(chǔ)空間來作為來作為磁盤高速緩存，其大小是固定的磁盤高速緩存，其大小是固定的把所有把所有未利用的內(nèi)存空間變?yōu)橐粋€(gè)緩沖池未利用的內(nèi)存空間變?yōu)橐粋€(gè)緩沖池，供請求分頁系統(tǒng)和磁盤供請求分頁系統(tǒng)和磁盤I/O時(shí)時(shí)(作為磁盤高作為磁盤高速緩存速緩存)共享共享不受應(yīng)用

44、程序不受應(yīng)用程序多少的限制多少的限制應(yīng)用程序多時(shí)應(yīng)用程序多時(shí)緩存可能很小緩存可能很小Operating SystemOperating SystemPage 582021-11-162. 數(shù)據(jù)交付方式數(shù)據(jù)交付方式v數(shù)據(jù)交付數(shù)據(jù)交付（Data Delivery）是指將磁盤高是指將磁盤高速緩存中的數(shù)據(jù)傳送給請求者進(jìn)程速緩存中的數(shù)據(jù)傳送給請求者進(jìn)程v當(dāng)有進(jìn)程請求訪問某個(gè)盤塊時(shí)，先查看磁盤當(dāng)有進(jìn)程請求訪問某個(gè)盤塊時(shí)，先查看磁盤高速緩存高速緩存v有兩種方式交付數(shù)據(jù)給請求進(jìn)程有兩種方式交付數(shù)據(jù)給請求進(jìn)程數(shù)據(jù)交付數(shù)據(jù)交付。這是直接將高速緩存中的數(shù)據(jù)，。這是直接將高速緩存中的數(shù)據(jù)， 傳送到請求者進(jìn)程的內(nèi)存工作

45、區(qū)中傳送到請求者進(jìn)程的內(nèi)存工作區(qū)中指針交付指針交付。只將指向高速緩存中某區(qū)域的。只將指向高速緩存中某區(qū)域的指針，交付給請求者進(jìn)程指針，交付給請求者進(jìn)程所傳送的數(shù)據(jù)量少，所傳送的數(shù)據(jù)量少，節(jié)省了數(shù)據(jù)從磁盤節(jié)省了數(shù)據(jù)從磁盤高速緩存存儲(chǔ)空間高速緩存存儲(chǔ)空間到到進(jìn)程的內(nèi)存工作進(jìn)程的內(nèi)存工作區(qū)的時(shí)間區(qū)的時(shí)間Operating SystemOperating SystemPage 592021-11-163. 置換算法置換算法v將磁盤中的盤塊寫入高速緩存時(shí)，會(huì)出現(xiàn)因?qū)⒋疟P中的盤塊寫入高速緩存時(shí)，會(huì)出現(xiàn)因?yàn)楦咚倬彺嬷幸蜒b滿盤塊而需要將高速緩存為高速緩存中已裝滿盤塊而需要將高速緩存中的數(shù)據(jù)先換出的問題，常用算

46、法有中的數(shù)據(jù)先換出的問題，常用算法有LRU、NRU、LFU等等v除了考慮除了考慮LRU外，還需考慮以下幾點(diǎn)外，還需考慮以下幾點(diǎn)訪問頻率訪問頻率可預(yù)見性，如正在寫數(shù)據(jù)的未滿盤塊可預(yù)見性，如正在寫數(shù)據(jù)的未滿盤塊數(shù)據(jù)的一致性數(shù)據(jù)的一致性 內(nèi)存中已修改數(shù)據(jù)要寫回內(nèi)存中已修改數(shù)據(jù)要寫回磁盤磁盤可將高速緩存中的所有盤塊數(shù)據(jù)構(gòu)成一個(gè)可將高速緩存中的所有盤塊數(shù)據(jù)構(gòu)成一個(gè)LRU鏈，將會(huì)影鏈，將會(huì)影響到數(shù)據(jù)一致性的盤塊和響到數(shù)據(jù)一致性的盤塊和很久都不可能再用很久都不可能再用的盤塊放在的盤塊放在LRU鏈的鏈頭，使其優(yōu)先被寫回磁盤，不久后還要再使用鏈的鏈頭，使其優(yōu)先被寫回磁盤，不久后還要再使用的盤塊放到鏈尾的盤塊放到

47、鏈尾最近最久未使用算法最近最久未使用算法LRU最近未使用算法最近未使用算法NRU最少使用算法最少使用算法LFUOperating SystemOperating SystemPage 602021-11-164. 周期性寫回磁盤周期性寫回磁盤v在在LRU算法中，經(jīng)常被訪問的盤塊數(shù)據(jù)可能算法中，經(jīng)常被訪問的盤塊數(shù)據(jù)可能一直保留在高速緩存中，長期不被寫回磁盤一直保留在高速緩存中，長期不被寫回磁盤v在在UNIX系統(tǒng)中專門增設(shè)了一個(gè)系統(tǒng)中專門增設(shè)了一個(gè)修改修改(update)程序，程序， 使之在后臺(tái)運(yùn)行，該程序周期性地調(diào)使之在后臺(tái)運(yùn)行，該程序周期性地調(diào)用一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用用一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用SYNC。該調(diào)用的主要

48、功能。該調(diào)用的主要功能是強(qiáng)制性地將所有在高速緩存中已修改的盤是強(qiáng)制性地將所有在高速緩存中已修改的盤塊數(shù)據(jù)寫回磁盤塊數(shù)據(jù)寫回磁盤v在在MS-DOS中所采用的方法是：只要高速緩中所采用的方法是：只要高速緩存中的某盤塊數(shù)據(jù)被修改，便立即將它寫回存中的某盤塊數(shù)據(jù)被修改，便立即將它寫回磁盤，并將這種高速緩存稱為磁盤，并將這種高速緩存稱為“寫穿透、高寫穿透、高速緩存速緩存”(write-through cache)Operating SystemOperating SystemPage 612021-11-16q磁盤性能簡述磁盤性能簡述q磁盤調(diào)度磁盤調(diào)度q磁盤高速緩存磁盤高速緩存(Disk Cache)q

49、提高磁盤提高磁盤I/O速度的其它方法速度的其它方法q廉價(jià)磁盤冗余陣列廉價(jià)磁盤冗余陣列Operating SystemOperating SystemPage 622021-11-161. 提前讀（提前讀（Read-Ahead）v在讀當(dāng)前塊的同時(shí)，將下一盤塊讀入緩沖區(qū)在讀當(dāng)前塊的同時(shí)，將下一盤塊讀入緩沖區(qū)2. 延遲寫延遲寫v緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)不立即寫回磁盤，而掛在隊(duì)尾緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)不立即寫回磁盤，而掛在隊(duì)尾3. 優(yōu)化物理塊分布優(yōu)化物理塊分布v使文件的物理塊集中，減小磁頭移動(dòng)距離使文件的物理塊集中，減小磁頭移動(dòng)距離v分配時(shí)以簇（若干個(gè)盤塊分配時(shí)以簇（若干個(gè)盤塊 ）為單位）為單位v磁盤碎片整理磁盤碎片整

50、理4. 虛擬盤虛擬盤v利用內(nèi)存空間仿真磁盤，又稱為利用內(nèi)存空間仿真磁盤，又稱為RAM盤盤Operating SystemOperating SystemPage 632021-11-16q磁盤性能簡述磁盤性能簡述q磁盤調(diào)度磁盤調(diào)度q磁盤高速緩存磁盤高速緩存(Disk Cache)q提高磁盤提高磁盤I/O速度的其它方法速度的其它方法q廉價(jià)磁盤冗余陣列廉價(jià)磁盤冗余陣列Operating SystemOperating SystemPage 642021-11-16q廉價(jià)磁盤冗余陣列廉價(jià)磁盤冗余陣列RAID(Redundant Array of Inexpensive Disk)，1987年由美國加

51、州大學(xué)年由美國加州大學(xué)提出提出q過去過去RAID是由許多小的便宜磁盤組成的，可作是由許多小的便宜磁盤組成的，可作為大的昂貴磁盤的有效替代品為大的昂貴磁盤的有效替代品q現(xiàn)在現(xiàn)在RAID的使用主要是因?yàn)槠涓呖煽啃院透邤?shù)的使用主要是因?yàn)槠涓呖煽啃院透邤?shù)據(jù)傳輸率，而不是經(jīng)濟(jì)原因據(jù)傳輸率，而不是經(jīng)濟(jì)原因q利用一臺(tái)磁盤陣列控制器統(tǒng)一管理和控制一組磁利用一臺(tái)磁盤陣列控制器統(tǒng)一管理和控制一組磁盤驅(qū)動(dòng)器，組成一個(gè)可靠的、快速的大容量磁盤盤驅(qū)動(dòng)器，組成一個(gè)可靠的、快速的大容量磁盤系統(tǒng)系統(tǒng)Operating SystemOperating SystemPage 652021-11-16q磁盤冗余磁盤冗余改善可靠性改善可靠性v復(fù)制每個(gè)磁盤，這種技術(shù)稱為鏡像復(fù)制每個(gè)磁盤，這種技術(shù)稱為鏡像Operating SystemOperating SystemPage 662021-11-161. 并行交叉存取并行交叉存取提高數(shù)據(jù)傳輸速度提高數(shù)據(jù)傳輸速度v將一個(gè)盤塊中的數(shù)據(jù)分成若干個(gè)子盤塊數(shù)據(jù)，將一個(gè)盤塊中的數(shù)據(jù)分成若干個(gè)子盤塊數(shù)據(jù)，分別存儲(chǔ)在不同磁盤的相同位置上。