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----



C/C++基本语法学习 STL C++ primer