磁盘存储器的管理

改善磁盘性能的主要途径有选择好的磁盘调度算法、提高磁盘 I/O 速度、采取冗余技术。

1. 磁盘性能简述

磁盘可依次划分不同的盘面、磁道和扇区。

假设启动磁臂的时间为 s，磁头移动一条磁道需要时间为 m，磁盘需要移动 n 条磁道，则寻道时间 Ts=mn+s；设磁盘转速为 r，则平均旋转延迟时间 Tr=1/2r；设每次读取的字节数为 b ，一条磁道上的总字节数为 N，则传输时间 Tt=b/rN；磁盘访问时间 Ta=Ts+Tr+Tt

2. 磁盘调度算法

早期有先来先服务（FCFS）和最短寻道时间优先（SSTF）算法。

• 扫描（SCAN）算法为单向的 SSTF，到头便转向，能避免饥饿现象；
• 循环扫描（CSCAN）算法，也是单向的 SSTF，到头又重头开始，相比 SCAN 降低了请求延迟；
• NStepSCAN 算法，将磁盘请求队列分成若干个长度为 N 的子队列，磁盘调度按 FCFS 依次处理这些子队列，每个队列按 SCAN 算法处理，可避免沾着现象。
• FSCAN 是 N=2 的 NStepSCAN