Chapter 14 MassStorage Systems海量存储器系统.pptVIP

Chapter 14: Mass-Storage Systems海量存储器系统;14.1 Disk Structure磁盘结构;Disk Structure磁盘结构;14.2 Disk Scheduling磁盘调度;Disk Scheduling (Cont.);Disk Scheduling (Cont.);14.2.1 FCFS Scheduling先来先服务调度;14.2.2 SSTF Scheduling最短寻道时间优先调度;SSTF (Cont.);14.2.3 SCAN Scheduling扫描调度;SCAN (Cont.);14.2.4 C-SCAN Scheduling;C-SCAN (Cont.);14.2.5 LOOK/C-LOOK Scheduling;C-LOOK (Cont.);14.2.6 Selecting a Disk-Scheduling Algorithm选择一种磁盘调度算法;Selecting a Disk-Scheduling Algorithm (Cont.);磁盘I/O调度策略;先进先出(FIFO, First In First Out)算法：磁盘I/O执行顺序为磁盘I/O请求的先后顺序。 该算法的特点是公平性；在磁盘I/O负载较轻且每次读写多个连续扇区时，性能较好。 优先级算法：依据进程优先级来调整磁盘I/O请求的执行顺序。 该算法反映进程在系统的优先级特征，目标是系统目标的实现，而不是改进磁盘I/O性能。 后进先出(LIFO, Last In First Out)算法：后产生的磁盘I/O请求，先执行。 该算法是基于事务系统中顺序文件中磁盘I/O的局部性特征，相邻访问的位置也相邻。 它的问题在于系统负载重时，可能有进程的磁盘I/O永远不能执行，处于饥饿状态。;短查找时间优先(SSTF, Shortest Service Time First)算法：考虑磁盘I/O请求队列中各请求的磁头定位位置，选择从当前磁头位置出发，移动最少的磁盘I/O请求。 该算法的目标是使每次磁头移动时间最少。它不一定是最短平均柱面定位时间，但比FIFO算法有更好的性能。 对中间的磁道有利，可能会有进程处于饥饿状态。 扫描(SCAN)算法：选择在磁头前进方向上从当前位置移动最少的磁盘I/O请求执行，没有前进方向上的请求时才改变方向。 该算法是对SSTF算法的改进，磁盘I/O较好，且没有进程会饿死。;循环扫描(C-SCAN)算法：在一个方向上使用扫描算法，当到达边沿时直接移动到另一沿的第一个位置。 该算法可改进扫描算法对中间磁道的偏好。实验表明，该算法在中负载或重负载时，磁盘I/O性能比扫描算法好。 N步扫描(N-step-SCAN)算法：把磁盘I/O请求队列分成长度为N的段，每次使用扫描算法处理这N个请求。当N=1时，该算法退化为FIFO算法。 该算法的目标是改进前几种算法可能在多磁头系统中出现磁头静止在一个磁道上，导致其它进程无法及时进行磁盘I/O。 双队列扫描(FSCAN)算法：把磁盘I/O请求分成两个队列，交替使用扫描算法处理一个队列，新生成的磁盘I/O请求放入另一队列中。 该算法的目标与N步扫描算法一致。;14.3 Disk Management磁盘管理;14.3.1 Disk Format ; Disk Format(Cont.);14.3.2 Boot Block 启动块;Fig 14.6 MS-DOS Disk Layout;14.3.3 Bad Block 坏块;14.4 Swap-Space Management交换空间管理;Swap-Space Management交换空间管理;Swap-Space Management (Cont.);Fig 14.7 4.3 BSD Text-Segment Swap Map ;Fig14.8 4.3 BSD Data-Segment Swap Map;14.5 RAID Structure RAID结构;RAID (cont);RAID (cont);Fig 14.9 RAID Levels;RAID Levels;RAID Levels;RAID Levels;Fig 14.10 RAID (0 + 1) and (1 + 0);RAID Levels;RAID Levels;14.5.4 Selecting a RAID level;14.5.5 Extensions;14.6 Disk Attachment磁盘连接;Fig 14.11 Network-Attached Storage;Fig 14.12 Storage-Area Network;SAN ;14.7 Stable-Storage Implemen