磁盤結構

• 盤面（Platter）：一個磁盤有多個盤面；
• 磁道（Track）：盤面上的圓形帶狀區域，一個盤面可以有多個磁道；
• 扇區（Track Sector）：磁道上的一個弧段，一個磁道可以有多個扇區，它是最小的物理儲存單位，目前主要有 512 bytes 與 4 K 兩種大小；
• 磁頭（Head）：與盤面非常接近，能夠將盤面上的磁場轉換為電信號（讀），或者將電信號轉換為盤面的磁場（寫）；
• 制動手臂（Actuator arm）：用于在磁道之間移動磁頭；
• 主軸（Spindle）：使整個盤面轉動。

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磁盤調度算法

讀寫一個磁盤塊的時間的影響因素有：

• 旋轉時間（主軸轉動盤面，使得磁頭移動到適當的扇區上）
• 尋道時間（制動手臂移動，使得磁頭移動到適當的磁道上）
• 實際的數據傳輸時間

其中，尋道時間最長，因此磁盤調度的主要目標是使磁盤的平均尋道時間最短。

1. 先來先服務

FCFS, First Come First Served

按照磁盤請求的順序進行調度。

優點是公平和簡單。缺點也很明顯，因為未對尋道做任何優化，使平均尋道時間可能較長。

2. 最短尋道時間優先

SSTF, Shortest Seek Time First

優先調度與當前磁頭所在磁道距離最近的磁道。

雖然平均尋道時間比較低，但是不夠公平。如果新到達的磁道請求總是比一個在等待的磁道請求近，那么在等待的磁道請求會一直等待下去，也就是出現饑餓現象。具體來說，兩端的磁道請求更容易出現饑餓現象。

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3. 電梯算法

SCAN

電梯總是保持一個方向運行，直到該方向沒有請求為止，然后改變運行方向。

電梯算法（掃描算法）和電梯的運行過程類似，總是按一個方向來進行磁盤調度，直到該方向上沒有未完成的磁盤請求，然后改變方向。

因為考慮了移動方向，因此所有的磁盤請求都會被滿足，解決了 SSTF 的饑餓問題。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统：了解一下磁盘结构的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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