操作系统学习（八）-- 操作系统之磁盘（调度）与文件（实现）

操作系统之磁盘与文件

L28 生磁盘的使用

• raw disks

• 使用磁盘从认知磁盘开始

• 读写磁盘的基本单位是扇区
  

• 移动磁头（到相应的磁道）--旋转磁盘（到相应的扇区）--和内存进行读写
  

• 清楚柱面，磁头，扇区，缓存位置的含义--直接使用磁盘

• 很多盘面形成柱头，移动磁臂到相应的柱面，磁头决定了哪个盘面
  

• 上面给出的信息太多，很麻烦，下面经过几层抽象

• 通过盘块号读写磁盘（一层抽象）

• 将三维信息编址到一维信息

• 移动磁臂时间称为寻道时间，减少寻道时间，这样相邻block（盘块号），应该尽量放在同一磁道上

• 现在利用盘块号来访问磁盘，一个盘块号可能有几个扇区，这样用空间换磁盘的读写时间
  

• 三维信息编址到一维信息，线性关系
  

• 由block反推CHS：
  

• 多个进程通过队列使用磁盘（第二层抽象）

• cyl柱面，head磁头，sec扇区

• 利用文件使用磁盘叫熟磁盘；利用盘块号使用磁盘叫生磁盘！
  

磁盘调度算法

• FCFS磁盘调度算法
  

• SSTF磁盘调度

• shortest seek time first

• 一般请求在磁头中间部分的很多，这样磁臂都集中在中间移动，两边的磁盘请求存在饥饿
  

• SCAN磁盘调用（电梯算法）
  

• C-SCAN磁盘调度（电梯算法）
  

• 生磁盘的使用整理
  

L29 从生磁盘到文件

• Files-cooked Disks
• 如何从文件得到盘块号？
• 引入文件，对磁盘使用的第三层抽象！
  
• 字符流和盘块集合之间的映射关系
• 连续结构来实现文件，不适合动态增长，适合读写操作（数组操作）
• 文件控制块FCB,每个块的大小是固定的
  
• 链式结构也可以实现文件
• 磁盘有很多盘块号，文件怎么存储在这些盘块号中呢？盘块号的大小是固定的
• 关键是映射表怎么建立？
  
• 文件实现的第三种结构，索引结构
• 索引块来记录文件使用的盘块号
  
• 实际系统是多级索引！
  
• 学习数据结构的时候有学到用B+-树进行文件索引！

L30 文件使用磁盘的实现

• file implementation代码实现

• inode内容为映射表，有索引块
  
  
  

• 磁盘文件inode则记录映射表；设备文件inode,记录与设备相关的信息
  

• 文件视图

• 文件名-->inode-->盘块号----