计算机操作系统第九章
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– 将索引节点存放在磁盘的起始部分、中间 – 将所有磁道分组，每组含有索引结点、盘块和 空闲盘块表
电信学院计算机系
9.5.3 提高磁盘I/O速度的 其他方法
• 提前读
– 读当前盘块时将下一盘块也读入缓冲区
• 延迟写
– 直至有新的申请时才将缓冲区的数据写回磁盘
• 虚拟盘
– 用内存空间虚拟磁盘
电信学院计算机系
• Tt＝b/rN
– 访问时间Ta
• Ta=Ts+1/2r+b/rN
电信学院计算机系
9.1.2 早期的磁盘调度算法
• 磁盘调度的目标是使磁盘的平均寻道时间 最少 • 先来先服务FCFS
– 根据进程请求访问磁盘的先后次序调度 – 进程较少的情况
电信学院计算机系
9.1.2 早期的磁盘调度算法
• 最短寻道时间优先SSTF
9.3.3 位示图法
• 盘块的回收
– 盘号转换称位示图中行号和列号
• i=(b-1)DIVn+1 • j=(b-1)MODn+1
– 修改位示图
• 优点
– 容易找到邻接的空闲盘块 – 占用空间小
电信学院计算机系
9.3.4 成组链接法
• 空闲盘块的组织
– 空闲盘号栈、临界资源 – 空闲盘块分组 – 每组的盘块总数和该组所有盘块号记入前一组 的第一盘块中 – 将第一组盘块的总数和所有盘号存入空闲盘号 栈
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9.2.3 索引分配
• 多级索引分配
– 文件较大是，需要多个索引块存储文件所占的 所有盘块，为索引块再建立索引块，形成多级 索引结构
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9.2.3 索引分配
• 混合分配方式
– 直接地址 – 一次间接地址 – 多次间接地址
电信学院计算机系
9.3 空闲存储空间的管理
9.3.1 9.3.2 9.3.3 9.3.4 空闲表法 空闲链表法 位示图法 成组链接法
– 将两台磁盘驱动器分别接到两个磁盘控制器上， 同样使这两台磁盘机镜像成对 磁盘 通道 控制器 – 每个磁盘有独立通道，可以实现并行I/O，搜索 主 时可采取分离搜索(Split Seek)技术
机 通道 磁盘 控制器 磁盘驱动器
电信学院计算机系
9.4.3 廉价磁盘冗余阵列
• 廉价磁盘冗余阵列RAID
电信学院计算机系
9.5.1 磁盘高速缓存
• 数据交付(Data Delivery)
– 指将磁盘高速缓存中的数据传送给请求者进程 – 交付方式
• 数据交付 • 指针交付
电信学院计算机系
9.5.1 磁盘高速缓存
• 置换算法
– 最近最久未使用算法LRU、最近未使用算法 NRU、最少使用算法LFU等 – 原则
• 磁盘镜像(Disk Mirroring)
– 每次向主磁盘写入数据后，都要采用写后读校 验方式，将数据再同样写到备份磁盘上 磁 – 实现了容错功能 盘 通道 主 – 未提高I/O速度 控 机 制 – 磁盘利用率仅为50%
器 磁盘驱动器
电信学院计算机系
9.4.2 第二级容错技术
• 磁盘双工(Disk Dupluxing)
电信学院计算机系
9.2.1 连续分配
• 优点
– 顺序访问容易 – 顺序访问速度快
• 缺点
– 需要连续存储空间 – 需要事先知道文件长度
电信学院计算机系
9.2.2 链接分配
• 链接分配(Linked Allocation)
– 隐式链接
• 目录项中含有文件第一和最后一个盘块的指针，每 个盘块含有下一盘块的指针 • 只适于顺序访问
电信学院计算机系
9.1 磁盘I/O
提高磁盘I/0速度的途径
选择性能好的磁盘 采用好的磁盘调度算法 设置磁盘高速缓冲区
电信学院计算机系
9.1 磁盘I/O
9.1.1 磁盘性能简述 9.1.2 早期磁盘调度算法 9.1.3 各种扫描算法
电信学院计算机系
9.1.1 磁盘性能简述
• 数据组织
9.6 数据一致性控制
9.6.1 9.6.2 9.6.3 9.6.4 事务 检查点 并发控制 若干具体的数据一致性问题
电信学院计算机系
9.6.1 事务
• 定义
– 用于访问和修改各种数据项的一个程序单位、 一系列读和写的操作 – 事务具有原子行：全部完成才“提交”，否则 “夭折”，且已做操作被“退回”
• 访问频率 • 可预见性 • 数据一致性
电信学院计算机系
9.5.1 磁盘高速缓存
• 周期性回写
– UNIX中后台程序update周期性调用SYNC系统 调用，将高速缓存中所有修改过的数据写回磁 盘
电信学院计算机系
9.5.2 优化数据的分布
• 优化物理块的分布
– 同一磁道上的若干盘块组成一簇
• 优化索引节点的分布
• RAID的分级
– RAID0：仅提供并行交叉存取 – RAID1：具有磁盘镜像功能 – RAID3：一台奇偶校验盘完成容错功能 – RAID5：每个驱动器有各自独立的数据通路， 无专门的校验盘，校验信息已螺旋方式散布在 所有数据盘上 – RAID6：独立数据通路、异步校验盘
电信学院计算机系
9.4.3 廉价磁盘冗余阵列
9.2 外存分配方法
9.2.1 连续分配 9.2.2 链接分配 9.2.3 索引分配
电信学院计算机系
9.2.1 连续分配
• 连续分配(Continuous Allocation)
– 为每个文件分配一组相邻的盘块 – 保证了逻辑文件中的记录顺序与存取器中文件 占用盘块的顺序的一致性 – 也可以采取“紧凑”的方法，但耗时很多
电信学院计算机系
9.6.2 检查点
• 检查点(Check Points)的作用
– 事务记录表中事务记录的清理工作正常化，每 个一定时间，做下述操作
• 事务记录转移到稳定存储器 • 所有已修改数据输出到稳定存储器 • 事务记录表中的检查点记录输出到稳定存储器 • 出现检查点记录，执行恢复操作
电信学院计算机系
电信学院计算机系
9.1.3 各种扫描算法
• N-Step-SCAN
– 避免“磁臂黏着”，将请求队列分成若干长度 为N的子队列，子队列按FCFS调度，各子队列 间按SCAN调度
• FSCAN算法
– 请求队列分为两个，一个是当前请求队列，按 SCAN调度，另一个是扫描期间新出现的请求队 列
电信学院计算机系
电信学院计算机系
9.5 文件系统性能的改善
• 提高文件访问速度
– 改进文件的目录结构和检索目录的方法，减少 文件查找时间 – 选择文件存储结构，提高文件的访问速度 – 提高磁盘I/O速度，加快数据传送速度
电信学院计算机系
9.5.1 磁盘高速缓存
• 磁盘高速缓存的形式
– 内存中的独立存储空间、大小固定 – 所有未利用的内存空间变为缓冲池，共请求分 页系统和磁盘I/O共享
电信学院计算机系
9.4.磁盘容错技术
• 磁盘容错技术
– 低级磁盘容错技术SFT-I：用于防止磁盘表面发 生缺陷时锁引起的数据丢失 – 中级磁盘容错技术SFT-II：用于防止磁盘驱动 器和磁盘控制器故障引起的系统不能正常工作 – 高级磁盘容错技术SFT-III
电信学院计算机系
9.4.1 第一级容错技术
– 利用一台磁盘阵列控制器，同一管理和控制一 组磁盘驱动器，组成一个高度可靠的、快速的 大容量磁盘系统
电信学院计算机系
9.4.3 廉价磁盘冗余阵列
• 交叉并行存取
– 将一个盘块中的数据分为若干子盘块存于不同 磁盘中的相同位置，对一个盘块的存取可并行 进行
电信学院计算机系
9.4.3 廉价磁盘冗余阵列
9.6.2 检查点
• 新的恢复算法
– 恢复例程从检查点开始搜索事务记录表，出现 了<Tk托付>记录，执行redo(Tk);未出现<Tk 托付>记录，执行undo(Tk)
电信学院计算机系
9.6.3 并发控制
• 并发控制
– 实现事务顺序性的技术，称为并发控制 (Concurrent Control)
电信学院计算机系
9.6.1 事务
• 事务记录
– 也称“运行记录(Log)”，包括
• 事务名 • 数据项名 • 旧值 • 新值
电信学院计算机系
9.6.1 事务
• 恢复算法
– Undo(Ti)：恢复为修改前，对所有操作未全部 完成的事务执行该操作 – Redo(Ti)：恢复为新值，对所有操作已完成的 事务指向该操作
电信学院计算机系
9.4 磁盘容错技术
9.4.1 9.4.2 9.4.3 9.4.4 第一级容错技术 第二级容错技术 廉价磁盘冗余阵列 后备系统
电信学院计算机系
9.4.磁盘容错技术
• 容错技术
– 通过在系统中设置冗余部件来提高系统可靠性 的一种技术
• 磁盘容错技术
– 通过增加冗余的磁盘驱动器、磁盘控制器等， 来提高磁盘系统的可靠性 – 也称系统容错技术SFT
– 选择要求访问的磁道与当前磁头所在位置最近 的进程 – 不能保证平均寻道时间最短
电信学院计算机系
9.1.3 各种扫描算法
• 扫描SCAN算法
– 进程“饥饿”现象 – SCAN算法
• 磁头往复移动，也称电梯调度算法
电信学院计算机系
9.1.3 各种扫描算法
• 循环扫描CSCAN算法
– 磁头单向移动
– 显示链接
• 用于链接文件各物理块的指针存放在内存的一张链 接表中，该表整个磁盘一张，称为FAT
电信学院计算机系
9.2.2 链接分配
• 存在的问题
– 不支持高效地直接存取 – FFra Baidu bibliotekT需占用较大内存
电信学院计算机系
9.2.3 索引分配
• 单级索引分配
– 为每个文件分配一个索引块，块中记录该文件 的所有盘块号 – 索引分配支持直接访问 – 可能要花费较多外存空间
第九章 磁盘存 储器管理
磁盘存储器管理的主要任务
为文件分配必要的存储空间 合理组织文件的存取方式 提高磁盘存储空间的利用率 提高I/O速度 采取必要的冗余措施
电信学院计算机系
第九章 磁盘存 储器管理
磁盘I/O 外存分配方法 空闲存储空间管理 磁盘容错技术 文件系统性能的改善 数据一致性控制
• RAID的优点
– 可靠性高 – I/O速度高 – 性价比高
电信学院计算机系
9.4.4 后备系统
• 后备系统的类型
– 磁带机 – 磁盘机 – 光盘机
• 拷贝方法
– 完全转储法 – 增量转储法
电信学院计算机系
9.5 文件系统性能的改善
9.5.1 磁盘高速缓存 9.5.2 优化数据的分布 9.5.3 提高磁盘I/O速度的其他方法
电信学院计算机系
9.3.1 空闲表法
• 空闲表法
– 连续分配方式，与内存动态分区方式雷同 – 首次适应算法较好 – 内存分配中很少采用连续分配，但在外存管理 中可以采用
序号 第一空闲盘块号 空闲盘块数
1
2 3
2
9 15
4
3 5
4
—
—
电信学院计算机系
9.3.2 空闲链表法
• 空闲盘块链
– 所有空闲盘块形成链 – 分配和回收简单，链很长
电信学院计算机系
9.3.4 成组链接法
• 空闲盘块的分配和回收
– 分配
• 检查栈是否上锁，未上锁从栈顶取空闲盘块号分配， 若已到栈底，分配栈底盘块并调入下一组盘块 • 分配后空闲盘块数减1
– 回收
• 回收盘块放入栈顶，若已满将栈中盘块号记入回收 盘块，将其盘块号作为新的栈底 • 回收后空闲盘块号加1
– 盘片、磁道、扇区
• 磁盘类型
– 固定头磁盘
• 每个磁道一个磁头，可并行读/写，适用于大容量磁 盘
– 移动头磁盘
• 每个盘面一个磁头，只能串行读/写，适用于中、小 磁盘
电信学院计算机系
9.1.1 磁盘性能简述
• 磁盘访问时间
– 寻道时间Ts
• Ts=m×n+s
– 旋转延迟时间Tr – 传输时间Tt
• 空闲盘区链
– 所有空闲盘区形成链 – 采用首次适应算法分配 – 分配和回收复杂，链很短
电信学院计算机系
9.3.3 位示图法
• 位示图
– 盘块的使用情况用一位二进制表示
• 盘块的分配
– 顺序扫描位示图，找出一个或一组空闲盘块 – 算出相应盘块
• b=n(i-1)+j
– 修改位示图
电信学院计算机系
• 双份目录和双份文件分配表
– 在不同的磁盘上或在磁盘的不同区域中，分别 建立两份目录表和FAT – 一份损坏，用另一份恢复 – 系统每次加电启动时，要对双份目录和FAT进 行一致性检查
电信学院计算机系
9.4.1 第一级容错技术
• 热修复重定向(Hot-Fix Redirection)
– 系统将一定的磁盘容量作为热修复重定向区
• 写后读校验(Read after Write Verification)
– 每次从内存缓冲区中向磁盘写入一个数据块 后，又立即从磁盘上读出该块至另一缓冲区， 与原缓冲区中写后保留的数据比较，一致才 保留，否则重写入热修复重定向区，将损坏 盘块记入坏盘块表中
电信学院计算机系
9.4.2 第二级容错技术
电信学院计算机系
9.5.3 提高磁盘I/O速度的 其他方法
• 提前读
– 读当前盘块时将下一盘块也读入缓冲区
• 延迟写
– 直至有新的申请时才将缓冲区的数据写回磁盘
• 虚拟盘
– 用内存空间虚拟磁盘
电信学院计算机系
• Tt＝b/rN
– 访问时间Ta
• Ta=Ts+1/2r+b/rN
电信学院计算机系
9.1.2 早期的磁盘调度算法
• 磁盘调度的目标是使磁盘的平均寻道时间 最少 • 先来先服务FCFS
– 根据进程请求访问磁盘的先后次序调度 – 进程较少的情况
电信学院计算机系
9.1.2 早期的磁盘调度算法
• 最短寻道时间优先SSTF
9.3.3 位示图法
• 盘块的回收
– 盘号转换称位示图中行号和列号
• i=(b-1)DIVn+1 • j=(b-1)MODn+1
– 修改位示图
• 优点
– 容易找到邻接的空闲盘块 – 占用空间小
电信学院计算机系
9.3.4 成组链接法
• 空闲盘块的组织
– 空闲盘号栈、临界资源 – 空闲盘块分组 – 每组的盘块总数和该组所有盘块号记入前一组 的第一盘块中 – 将第一组盘块的总数和所有盘号存入空闲盘号 栈
电信学院计算机系
9.2.3 索引分配
• 多级索引分配
– 文件较大是，需要多个索引块存储文件所占的 所有盘块，为索引块再建立索引块，形成多级 索引结构
电信学院计算机系
9.2.3 索引分配
• 混合分配方式
– 直接地址 – 一次间接地址 – 多次间接地址
电信学院计算机系
9.3 空闲存储空间的管理
9.3.1 9.3.2 9.3.3 9.3.4 空闲表法 空闲链表法 位示图法 成组链接法
– 将两台磁盘驱动器分别接到两个磁盘控制器上， 同样使这两台磁盘机镜像成对 磁盘 通道 控制器 – 每个磁盘有独立通道，可以实现并行I/O，搜索 主 时可采取分离搜索(Split Seek)技术
机 通道 磁盘 控制器 磁盘驱动器
电信学院计算机系
9.4.3 廉价磁盘冗余阵列
• 廉价磁盘冗余阵列RAID
电信学院计算机系
9.5.1 磁盘高速缓存
• 数据交付(Data Delivery)
– 指将磁盘高速缓存中的数据传送给请求者进程 – 交付方式
• 数据交付 • 指针交付
电信学院计算机系
9.5.1 磁盘高速缓存
• 置换算法
– 最近最久未使用算法LRU、最近未使用算法 NRU、最少使用算法LFU等 – 原则
• 磁盘镜像(Disk Mirroring)
– 每次向主磁盘写入数据后，都要采用写后读校 验方式，将数据再同样写到备份磁盘上 磁 – 实现了容错功能 盘 通道 主 – 未提高I/O速度 控 机 制 – 磁盘利用率仅为50%
器 磁盘驱动器
电信学院计算机系
9.4.2 第二级容错技术
• 磁盘双工(Disk Dupluxing)
电信学院计算机系
9.2.1 连续分配
• 优点
– 顺序访问容易 – 顺序访问速度快
• 缺点
– 需要连续存储空间 – 需要事先知道文件长度
电信学院计算机系
9.2.2 链接分配
• 链接分配(Linked Allocation)
– 隐式链接
• 目录项中含有文件第一和最后一个盘块的指针，每 个盘块含有下一盘块的指针 • 只适于顺序访问
电信学院计算机系
9.1 磁盘I/O
提高磁盘I/0速度的途径
选择性能好的磁盘 采用好的磁盘调度算法 设置磁盘高速缓冲区
电信学院计算机系
9.1 磁盘I/O
9.1.1 磁盘性能简述 9.1.2 早期磁盘调度算法 9.1.3 各种扫描算法
电信学院计算机系
9.1.1 磁盘性能简述
• 数据组织
9.6 数据一致性控制
9.6.1 9.6.2 9.6.3 9.6.4 事务 检查点 并发控制 若干具体的数据一致性问题
电信学院计算机系
9.6.1 事务
• 定义
– 用于访问和修改各种数据项的一个程序单位、 一系列读和写的操作 – 事务具有原子行：全部完成才“提交”，否则 “夭折”，且已做操作被“退回”
• 访问频率 • 可预见性 • 数据一致性
电信学院计算机系
9.5.1 磁盘高速缓存
• 周期性回写
– UNIX中后台程序update周期性调用SYNC系统 调用，将高速缓存中所有修改过的数据写回磁 盘
电信学院计算机系
9.5.2 优化数据的分布
• 优化物理块的分布
– 同一磁道上的若干盘块组成一簇
• 优化索引节点的分布
• RAID的分级
– RAID0：仅提供并行交叉存取 – RAID1：具有磁盘镜像功能 – RAID3：一台奇偶校验盘完成容错功能 – RAID5：每个驱动器有各自独立的数据通路， 无专门的校验盘，校验信息已螺旋方式散布在 所有数据盘上 – RAID6：独立数据通路、异步校验盘
电信学院计算机系
9.4.3 廉价磁盘冗余阵列
9.2 外存分配方法
9.2.1 连续分配 9.2.2 链接分配 9.2.3 索引分配
电信学院计算机系
9.2.1 连续分配
• 连续分配(Continuous Allocation)
– 为每个文件分配一组相邻的盘块 – 保证了逻辑文件中的记录顺序与存取器中文件 占用盘块的顺序的一致性 – 也可以采取“紧凑”的方法，但耗时很多
电信学院计算机系
9.6.2 检查点
• 检查点(Check Points)的作用
– 事务记录表中事务记录的清理工作正常化，每 个一定时间，做下述操作
• 事务记录转移到稳定存储器 • 所有已修改数据输出到稳定存储器 • 事务记录表中的检查点记录输出到稳定存储器 • 出现检查点记录，执行恢复操作
电信学院计算机系
电信学院计算机系
9.1.3 各种扫描算法
• N-Step-SCAN
– 避免“磁臂黏着”，将请求队列分成若干长度 为N的子队列，子队列按FCFS调度，各子队列 间按SCAN调度
• FSCAN算法
– 请求队列分为两个，一个是当前请求队列，按 SCAN调度，另一个是扫描期间新出现的请求队 列
电信学院计算机系
电信学院计算机系
9.5 文件系统性能的改善
• 提高文件访问速度
– 改进文件的目录结构和检索目录的方法，减少 文件查找时间 – 选择文件存储结构，提高文件的访问速度 – 提高磁盘I/O速度，加快数据传送速度
电信学院计算机系
9.5.1 磁盘高速缓存
• 磁盘高速缓存的形式
– 内存中的独立存储空间、大小固定 – 所有未利用的内存空间变为缓冲池，共请求分 页系统和磁盘I/O共享
电信学院计算机系
9.4.磁盘容错技术
• 磁盘容错技术
– 低级磁盘容错技术SFT-I：用于防止磁盘表面发 生缺陷时锁引起的数据丢失 – 中级磁盘容错技术SFT-II：用于防止磁盘驱动 器和磁盘控制器故障引起的系统不能正常工作 – 高级磁盘容错技术SFT-III
电信学院计算机系
9.4.1 第一级容错技术
– 利用一台磁盘阵列控制器，同一管理和控制一 组磁盘驱动器，组成一个高度可靠的、快速的 大容量磁盘系统
电信学院计算机系
9.4.3 廉价磁盘冗余阵列
• 交叉并行存取
– 将一个盘块中的数据分为若干子盘块存于不同 磁盘中的相同位置，对一个盘块的存取可并行 进行
电信学院计算机系
9.4.3 廉价磁盘冗余阵列
9.6.2 检查点
• 新的恢复算法
– 恢复例程从检查点开始搜索事务记录表，出现 了<Tk托付>记录，执行redo(Tk);未出现<Tk 托付>记录，执行undo(Tk)
电信学院计算机系
9.6.3 并发控制
• 并发控制
– 实现事务顺序性的技术，称为并发控制 (Concurrent Control)
电信学院计算机系
9.6.1 事务
• 事务记录
– 也称“运行记录(Log)”，包括
• 事务名 • 数据项名 • 旧值 • 新值
电信学院计算机系
9.6.1 事务
• 恢复算法
– Undo(Ti)：恢复为修改前，对所有操作未全部 完成的事务执行该操作 – Redo(Ti)：恢复为新值，对所有操作已完成的 事务指向该操作
电信学院计算机系
9.4 磁盘容错技术
9.4.1 9.4.2 9.4.3 9.4.4 第一级容错技术 第二级容错技术 廉价磁盘冗余阵列 后备系统
电信学院计算机系
9.4.磁盘容错技术
• 容错技术
– 通过在系统中设置冗余部件来提高系统可靠性 的一种技术
• 磁盘容错技术
– 通过增加冗余的磁盘驱动器、磁盘控制器等， 来提高磁盘系统的可靠性 – 也称系统容错技术SFT
– 选择要求访问的磁道与当前磁头所在位置最近 的进程 – 不能保证平均寻道时间最短
电信学院计算机系
9.1.3 各种扫描算法
• 扫描SCAN算法
– 进程“饥饿”现象 – SCAN算法
• 磁头往复移动，也称电梯调度算法
电信学院计算机系
9.1.3 各种扫描算法
• 循环扫描CSCAN算法
– 磁头单向移动
– 显示链接
• 用于链接文件各物理块的指针存放在内存的一张链 接表中，该表整个磁盘一张，称为FAT
电信学院计算机系
9.2.2 链接分配
• 存在的问题
– 不支持高效地直接存取 – FFra Baidu bibliotekT需占用较大内存
电信学院计算机系
9.2.3 索引分配
• 单级索引分配
– 为每个文件分配一个索引块，块中记录该文件 的所有盘块号 – 索引分配支持直接访问 – 可能要花费较多外存空间
第九章 磁盘存 储器管理
磁盘存储器管理的主要任务
为文件分配必要的存储空间 合理组织文件的存取方式 提高磁盘存储空间的利用率 提高I/O速度 采取必要的冗余措施
电信学院计算机系
第九章 磁盘存 储器管理
磁盘I/O 外存分配方法 空闲存储空间管理 磁盘容错技术 文件系统性能的改善 数据一致性控制
• RAID的优点
– 可靠性高 – I/O速度高 – 性价比高
电信学院计算机系
9.4.4 后备系统
• 后备系统的类型
– 磁带机 – 磁盘机 – 光盘机
• 拷贝方法
– 完全转储法 – 增量转储法
电信学院计算机系
9.5 文件系统性能的改善
9.5.1 磁盘高速缓存 9.5.2 优化数据的分布 9.5.3 提高磁盘I/O速度的其他方法
电信学院计算机系
9.3.1 空闲表法
• 空闲表法
– 连续分配方式，与内存动态分区方式雷同 – 首次适应算法较好 – 内存分配中很少采用连续分配，但在外存管理 中可以采用
序号 第一空闲盘块号 空闲盘块数
1
2 3
2
9 15
4
3 5
4
—
—
电信学院计算机系
9.3.2 空闲链表法
• 空闲盘块链
– 所有空闲盘块形成链 – 分配和回收简单，链很长
电信学院计算机系
9.3.4 成组链接法
• 空闲盘块的分配和回收
– 分配
• 检查栈是否上锁，未上锁从栈顶取空闲盘块号分配， 若已到栈底，分配栈底盘块并调入下一组盘块 • 分配后空闲盘块数减1
– 回收
• 回收盘块放入栈顶，若已满将栈中盘块号记入回收 盘块，将其盘块号作为新的栈底 • 回收后空闲盘块号加1
– 盘片、磁道、扇区
• 磁盘类型
– 固定头磁盘
• 每个磁道一个磁头，可并行读/写，适用于大容量磁 盘
– 移动头磁盘
• 每个盘面一个磁头，只能串行读/写，适用于中、小 磁盘
电信学院计算机系
9.1.1 磁盘性能简述
• 磁盘访问时间
– 寻道时间Ts
• Ts=m×n+s
– 旋转延迟时间Tr – 传输时间Tt
• 空闲盘区链
– 所有空闲盘区形成链 – 采用首次适应算法分配 – 分配和回收复杂，链很短
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9.3.3 位示图法
• 位示图
– 盘块的使用情况用一位二进制表示
• 盘块的分配
– 顺序扫描位示图，找出一个或一组空闲盘块 – 算出相应盘块
• b=n(i-1)+j
– 修改位示图
电信学院计算机系
• 双份目录和双份文件分配表
– 在不同的磁盘上或在磁盘的不同区域中，分别 建立两份目录表和FAT – 一份损坏，用另一份恢复 – 系统每次加电启动时，要对双份目录和FAT进 行一致性检查
电信学院计算机系
9.4.1 第一级容错技术
• 热修复重定向(Hot-Fix Redirection)
– 系统将一定的磁盘容量作为热修复重定向区
• 写后读校验(Read after Write Verification)
– 每次从内存缓冲区中向磁盘写入一个数据块 后，又立即从磁盘上读出该块至另一缓冲区， 与原缓冲区中写后保留的数据比较，一致才 保留，否则重写入热修复重定向区，将损坏 盘块记入坏盘块表中
电信学院计算机系
9.4.2 第二级容错技术