《计算机操作系统之设备管理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机操作系统之设备管理（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章v设备管理设备管理2007年1月内容vv（1 1）I/OI/O组成；组成；组成；组成；vv（2 2）I/OI/O控制；控制；控制；控制； 指指指指I/OI/O完成的方法。完成的方法。完成的方法。完成的方法。vv（3 3）I/OI/O缓冲；缓冲；缓冲；缓冲；vv（4 4）I/OI/O分配；分配；分配；分配；vv（5 5）I/OI/O处理。处理。处理。处理。 指具体指具体指具体指具体I/OI/O命令的完成过程。命令的完成过程。命令的完成过程。命令的完成过程。2007年1月5.1 I/O系统5.1.1 I/O5.1.1 I/O设备设备设备设备vv一、类型一、类型一、类型一、类型 （1 1）按速
2、度分：）按速度分：）按速度分：）按速度分：vv低：键盘低：键盘低：键盘低：键盘vv中：打印机中：打印机中：打印机中：打印机vv高：磁盘。高：磁盘。高：磁盘。高：磁盘。 （2 2）按信息交换单位分：）按信息交换单位分：）按信息交换单位分：）按信息交换单位分： vv块：磁盘块：磁盘块：磁盘块：磁盘, ,可定位可定位可定位可定位vv字符：打印机、串口字符：打印机、串口字符：打印机、串口字符：打印机、串口2007年1月5.1 I/O系统5.1.1 I/O5.1.1 I/O设备设备设备设备vv一、类型一、类型一、类型一、类型 （3 3）按设备的共享属性分：）按设备的共享属性分：）按设备的共享属性分：）按
3、设备的共享属性分：vv独占：如临界资源独占：如临界资源独占：如临界资源独占：如临界资源vv共享：磁盘共享：磁盘共享：磁盘共享：磁盘vv虚拟：如本身因有属性为独占，但将其虚拟：如本身因有属性为独占，但将其虚拟：如本身因有属性为独占，但将其虚拟：如本身因有属性为独占，但将其虚拟为几个逻辑设备。虚拟为几个逻辑设备。虚拟为几个逻辑设备。虚拟为几个逻辑设备。 2007年1月二、设备与控制器之间的接口vvCPUCPU控制器控制器控制器控制器设备设备设备设备vv三种信号：三种信号：三种信号：三种信号： （1 1）数据信号：）数据信号：）数据信号：）数据信号：双向，有缓存双向，有缓存双向，有缓存双向，有缓存
4、（2 2）控制信号：控制器发给设备；要求其完成）控制信号：控制器发给设备；要求其完成）控制信号：控制器发给设备；要求其完成）控制信号：控制器发给设备；要求其完成相关操作相关操作相关操作相关操作 （3 3）状态信号：设备发给控制器，后者）状态信号：设备发给控制器，后者）状态信号：设备发给控制器，后者）状态信号：设备发给控制器，后者“ “显示显示显示显示” ”；2007年1月5.1.2 设备控制器vv一、功能：接收一、功能：接收一、功能：接收一、功能：接收CPUCPU命令，控制命令，控制命令，控制命令，控制I/OI/O设备工作，解设备工作，解设备工作，解设备工作，解放放放放CPU.CPU. 1.1
5、.接收和识别命令。接收和识别命令。接收和识别命令。接收和识别命令。vv应有相应的应有相应的应有相应的应有相应的RegisterRegister来存放命令（来存放命令（来存放命令（来存放命令（“ “命令寄存器命令寄存器命令寄存器命令寄存器” ”） 2.2.数据交换数据交换数据交换数据交换vvCPUCPU控制器的数据寄存器控制器的数据寄存器控制器的数据寄存器控制器的数据寄存器设备设备设备设备 3.3.设备状态的了解和报告设备状态的了解和报告设备状态的了解和报告设备状态的了解和报告vv设备控制器中应用设备控制器中应用设备控制器中应用设备控制器中应用“ “状态寄存器状态寄存器状态寄存器状态寄存器” ”
6、 4.地址识别地址识别地址识别地址识别vvCPUCPU通过通过通过通过“ “地址地址地址地址” ”与设备通信，设备控制器应能识与设备通信，设备控制器应能识与设备通信，设备控制器应能识与设备通信，设备控制器应能识别它所控制的设备地址以及其各寄存器的地址。别它所控制的设备地址以及其各寄存器的地址。别它所控制的设备地址以及其各寄存器的地址。别它所控制的设备地址以及其各寄存器的地址。2007年1月5.1.3 I/O通道vv二、类型二、类型二、类型二、类型 1.1.字节多路通道：字节多路通道：字节多路通道：字节多路通道：vv各子通道以时间片轮转方式共享通道，适用于各子通道以时间片轮转方式共享通道，适用于
7、各子通道以时间片轮转方式共享通道，适用于各子通道以时间片轮转方式共享通道，适用于低、中速设备。低、中速设备。低、中速设备。低、中速设备。 2.2.数组选择通道：数组选择通道：数组选择通道：数组选择通道：vv无子通道，仅一主通道，某时间由某设备独占，无子通道，仅一主通道，某时间由某设备独占，无子通道，仅一主通道，某时间由某设备独占，无子通道，仅一主通道，某时间由某设备独占，适于高速设备。适于高速设备。适于高速设备。适于高速设备。vv但通道未共享，利用率低。但通道未共享，利用率低。但通道未共享，利用率低。但通道未共享，利用率低。 3.3.数组多路通道：数组多路通道：数组多路通道：数组多路通道：vv
8、在图在图在图在图5-35-3中，多子通道不是以时间片方式，而是中，多子通道不是以时间片方式，而是中，多子通道不是以时间片方式，而是中，多子通道不是以时间片方式，而是“ “按需分配按需分配按需分配按需分配” ”，综合了前面，综合了前面，综合了前面，综合了前面2 2种通道类型的优点。种通道类型的优点。种通道类型的优点。种通道类型的优点。2007年1月5.1.3 I/O通道vv三、通道三、通道三、通道三、通道“ “瓶颈瓶颈瓶颈瓶颈” ”问题：问题：问题：问题： 解决：采用复联方式解决：采用复联方式解决：采用复联方式解决：采用复联方式2007年1月5.1.4 总线系统vv微机微机微机微机I/OI/O系
9、统系统系统系统设备控制器：与设备是一对多的关系，系统是通设备控制器：与设备是一对多的关系，系统是通过它与设备通信过它与设备通信系统系统设备控制器设备控制器 设备设备如：磁盘设备，打印设备如：磁盘设备，打印设备缺点：总线瓶颈，缺点：总线瓶颈，CPU瓶颈。瓶颈。2007年1月5.1.4 总线系统vv二、主机二、主机二、主机二、主机I/OI/O系统（四级结构）系统（四级结构）系统（四级结构）系统（四级结构） 计算机计算机计算机计算机I/OI/O通道通道通道通道I/OI/O控制器控制器控制器控制器设设设设备备备备 I/OI/O通道相当于对总线的扩展，即多总线方式，通道相当于对总线的扩展，即多总线方式，
10、通道相当于对总线的扩展，即多总线方式，通道相当于对总线的扩展，即多总线方式，且通道有一定的智能性，能与且通道有一定的智能性，能与且通道有一定的智能性，能与且通道有一定的智能性，能与CPUCPU并行，解决其并行，解决其并行，解决其并行，解决其负担。负担。负担。负担。 ISA/EISA/LocalBUS/VESA/PCIISA/EISA/LocalBUS/VESA/PCI 2007年1月5.2 I/O控制方式vv四个阶段：四个阶段：四个阶段：四个阶段： 程序程序程序程序I/OI/O中断中断中断中断I/OI/ODMADMA控制控制控制控制通通通通道控制。道控制。道控制。道控制。 趋势：提高并行度。趋
11、势：提高并行度。趋势：提高并行度。趋势：提高并行度。2007年1月5.2.1 程序I/O（忙等待方式） 查询方式：查询方式：查询方式：查询方式：CPUCPU需花代价不需花代价不需花代价不需花代价不断查询断查询断查询断查询I/OI/O状态（图状态（图状态（图状态（图5-7a5-7a） CPUCPU资源浪费极大。资源浪费极大。资源浪费极大。资源浪费极大。 例：例：例：例：99.9ms+0.1ms=100ms 99.9ms+0.1ms=100ms 在在在在5.2.15.2.1中中中中99.999.9在忙等在忙等在忙等在忙等2007年1月5.2.2 中断I/Ovv向向向向I/OI/O发命令发命令发命令
12、发命令返回返回返回返回执行其它任务。执行其它任务。执行其它任务。执行其它任务。vvI/OI/O中断产生中断产生中断产生中断产生CPUCPU转转转转相应中断处理程序。相应中断处理程序。相应中断处理程序。相应中断处理程序。vv如：读数据，读完后以中如：读数据，读完后以中如：读数据，读完后以中如：读数据，读完后以中断方式通知断方式通知断方式通知断方式通知CPUCPU，CPUCPU完完完完成数据从成数据从成数据从成数据从I/OI/O内存内存内存内存2007年1月5.2.3 DMA方式用于块设备中vv一、引入一、引入一、引入一、引入 中断中断中断中断I/OI/O，CPUCPU“ “字节字节字节字节” ”
13、干预一次，即每干预一次，即每干预一次，即每干预一次，即每“ “字节字节字节字节” ”传送产生一次中断。传送产生一次中断。传送产生一次中断。传送产生一次中断。 DMADMA：由：由：由：由DMADMA控制器直接控制总线传递数据块。控制器直接控制总线传递数据块。控制器直接控制总线传递数据块。控制器直接控制总线传递数据块。DMADMA控制器完成从控制器完成从控制器完成从控制器完成从I/OI/O内存。内存。内存。内存。 图图图图5.7c5.7cvv二、组成二、组成二、组成二、组成 一组寄存器一组寄存器一组寄存器一组寄存器+ +控制逻辑。图控制逻辑。图控制逻辑。图控制逻辑。图5.85.8 CRCR（命令
14、（命令（命令（命令/ /状态）状态）状态）状态）; DR; DR（数据）（数据）（数据）（数据）; MAR; MAR（内存地（内存地（内存地（内存地址）址）址）址）; DC; DC（计数）（计数）（计数）（计数） DMADMA工作过程（例）：工作过程（例）：工作过程（例）：工作过程（例）：2007年1月Direct Memory Access 2007年1月DMA2007年1月DMA2007年1月DMA2007年1月5.2.4 I/O通道控制方式vvDMADMA方式：对需多离散块的读取仍需要多次中断。方式：对需多离散块的读取仍需要多次中断。方式：对需多离散块的读取仍需要多次中断。方式：对需多离
15、散块的读取仍需要多次中断。vv通道方式：通道方式：通道方式：通道方式：CPUCPU只需给出只需给出只需给出只需给出 （1 1）通道程序首址。）通道程序首址。）通道程序首址。）通道程序首址。 （2 2）要访问）要访问）要访问）要访问I/OI/O设备设备设备设备 后，通道程序就可完成一组块操作后，通道程序就可完成一组块操作后，通道程序就可完成一组块操作后，通道程序就可完成一组块操作 操作操作P PRecordRecord计数计数内存地址内存地址WriteWrite0 00 08080813813WriteWrite0 00 014014010341034WriteWrite0 01 1606058
16、305830WriteWrite0 01 130030020002000WriteWrite0 00 025025018501850WriteWrite1 11 12502507207202007年1月5.3 缓冲管理v目的：组织管理、分配、释放目的：组织管理、分配、释放bufferv5.3.1 引入引入1.缓和缓和CPU和和I/O设备间速度不匹配的矛盾。设备间速度不匹配的矛盾。如：计算如：计算打印打印buffer打印打印2.减少对减少对CPU的中断频率的中断频率如：如：buffer越大，越大，“buffer满满”信号发生频率信号发生频率越低。越低。3.提高提高CPU和和I/O并行性并行性 2
17、007年1月5.3 缓冲管理v5.3.2 单缓冲单缓冲由于由于C和和T可并行，可并行，M和和C或或M和和T不能并行，因此处不能并行，因此处理一块数据时间：理一块数据时间：Max(C,T)+M用户进程何时阻塞？用户进程何时阻塞？2007年1月5.3 缓冲管理v5.3.2双缓冲双缓冲效率有所提高，且进一步平滑了传输峰值。效率有所提高，且进一步平滑了传输峰值。系统处理一块数据的时间约为：系统处理一块数据的时间约为：MAX(C,T)收发可双向同时传送。（图收发可双向同时传送。（图513）2007年1月5.3 缓冲管理v5.3.3 循环多缓冲循环多缓冲类型：类型：R:空缓冲；空缓冲；G：满缓冲；：满缓冲
18、；C：当前缓冲：当前缓冲2007年1月循环多缓冲的使用vnextg：指示下一个应取数据的：指示下一个应取数据的bufvnexti：指示下一个空：指示下一个空buf.vGetbuf：取取nextg对应缓冲区提供使用，将对应缓冲区提供使用，将Nextg置为空，置为空，Nextg=（Nextg+1）Mod N将将Nexti对应缓冲区提供使用，将对应缓冲区提供使用，将Nexti置为满，置为满，Nexti=（Nexti+1）Mod NvReleasebuf:若若C满，则改为满，则改为G；若若C空，则改为空，则改为R；2007年1月循环多缓冲的同步问题vNexti 追上追上Nextg：v表示输入速度表示输
19、入速度输出速度，全部输出速度，全部buf满，满，这时输入进程这时输入进程阻塞阻塞vNextg追上追上Nexti：v输入速度输入速度read();dev_op-read(); 2007年1月5.4.3 设备独立性三三.名字映射名字映射vLUT的生成的生成在用户进程第一次请求设备时完成映射并在在用户进程第一次请求设备时完成映射并在LUT中中生成相应项生成相应项vLUT的配置的配置（1）整个系统一张）整个系统一张LUT表：表：v要求：逻辑名不重复，（一般用于单要求：逻辑名不重复，（一般用于单用户系统）用户系统）（2）每个用户一张）每个用户一张LUT表。表。v可重名可重名/可限制用户对某些设备的使用。
20、可限制用户对某些设备的使用。逻辑设备逻辑设备物理设备物理设备DriverDriver入口入口2007年1月5.4.4 独占设备分配程序v进程进程n请求设备：请求设备：begin search (sdt, phdevice) if not busy (phdevice) then begin compute(safe)对独占设备对独占设备if safe then alloc (n, phdevice); else begin insert (DL(phdevice), n);-将将n插入设备等待队列插入设备等待队列DL上上return end; end;2007年1月v设备忙设备忙else be
21、gin;v insert (DL (phdevice), n);v return;v end;vcontrollerid=controllerid (COCT ptr(dct); vdevice分配成功分配成功vif not busy (COCT (controllerid) thenv alloc (n, controllerid);velse beginv insert (col, n);v return;vend;vchanneled=channeled(chatptr (controllerid); 控控制器分配成功制器分配成功2007年1月vif not busy (chct (ch
22、annelid) thenv allocation (n, channelid);velse beginv insert (chl, n)v return;v end;vend;v优化：优化：v1）增加设备的独立性）增加设备的独立性v2）考虑多通路情况）考虑多通路情况2007年1月5.4.5 SPOOLING技术v1概念概念假脱机技术，在联机情况下同时出现外围操作假脱机技术，在联机情况下同时出现外围操作 作用：通过缓冲方式，将独占设备改造为共享设备作用：通过缓冲方式，将独占设备改造为共享设备 2007年1月2、spooling组成v1.输入和输出：输入和输出：在磁盘上开辟的在磁盘上开辟的2个大
23、存储空间，模拟输入和输出设个大存储空间，模拟输入和输出设备。备。v2.输入输入buf和输出和输出buf（内存中）（内存中）输入设备输入设备输入输入buf输入输入#用户区（用户区（1）用户区用户区输出输出#输出输出buf设备（设备（2）v3.输入输入Spi和输出和输出SPo进程。进程。分别控制（分别控制（1），（），（2）的动作。）的动作。SPi相当于脱机输入控制器。相当于脱机输入控制器。SPo相当于脱机输出控制器。相当于脱机输出控制器。2007年1月3例v(1)输入输入a.进程进程n请求请求 SPi为为n在输入中分配空间在输入中分配空间设备数据由输入设备数据由输入buf送输入送输入#生成生成输
24、入请求表输入请求表挂挂输入请求队列。输入请求队列。b.CPU空空取请求表中的任务取请求表中的任务,送进程缓冲区。送进程缓冲区。v（2）输出：（打印）输出：（打印）a.进程进程n请求请求SPo为为n在输出在输出#中分配空间中分配空间将数据由进程将数据由进程buf转到输出转到输出#生成一生成一打印请求表打印请求表挂打印请求队列。挂打印请求队列。b.打印机空打印机空查打印请求表中的任务查打印请求表中的任务 取输出取输出中对于数据中对于数据输出输出buf 打印打印2007年1月4特点v1.提高提高I/O速度：速度：对低速设备操作对低速设备操作变为对输入变为对输入/出出#操作。操作。v2.将独占设备改造
25、为共享设备将独占设备改造为共享设备分配设备的实质时分配输入分配设备的实质时分配输入/出出#v3.实现了虚拟设备功能实现了虚拟设备功能2007年1月5.5设备处理v设备处理程序即是设备驱动程序。设备处理程序即是设备驱动程序。v设备驱动程序的功能和特点设备驱动程序的功能和特点v设备驱动程序的处理过程设备驱动程序的处理过程2007年1月设备驱动程序的功能和特点v功能：功能：接收进程的接收进程的I/O命令命令检查命令合法性检查命令合法性检查设备状态检查设备状态设置设备工作方式设置设备工作方式驱动驱动I/O操作操作响应设备中断响应设备中断构成通道程序构成通道程序2007年1月设备驱动程序的功能和特点v特
26、点：特点：和硬件紧密相关、各个设备有自己的设备驱动和硬件紧密相关、各个设备有自己的设备驱动2007年1月5.5.2设备驱动程序处理过程v包括包括启动过程启动过程中断处理过程中断处理过程v启动过程启动过程将抽象要求转化为具体要求将抽象要求转化为具体要求检查检查I/O请求合法性请求合法性读出和检查设备状态读出和检查设备状态传送必要的参数传送必要的参数设置工作方式设置工作方式启动启动I/O设备设备2007年1月5.5.3中断处理程序v流程流程设备启动设备启动I/O完成完成发送中断发送中断CPU调用中断处调用中断处理过程理过程v中断处理过程中断处理过程唤醒被阻塞的唤醒被阻塞的驱动驱动程序进程程序进程保
27、护被中断进程环境保护被中断进程环境转入相应的设备处理程序转入相应的设备处理程序中断处理中断处理(特性特性)恢复被中断进程的现场恢复被中断进程的现场2007年1月5.6磁盘存储器管理v5.6.1 磁盘性能简述磁盘性能简述 一、数据组织和格式（图一、数据组织和格式（图522）v磁道磁道扇区扇区字节字节二、类型二、类型v1.固定头磁盘：固定头磁盘：每个磁道上有一个磁头，快每个磁道上有一个磁头，快v2.移动头磁盘：移动头磁盘：每个盘面仅有一个磁头，慢每个盘面仅有一个磁头，慢 2007年1月5.6.1 磁盘性能简述v三、磁盘访问时间：三、磁盘访问时间：v1.寻道时间：寻道时间：TS=m*n+Svm：常量
28、，：常量，n：磁道数，：磁道数，s：磁盘启动时间。：磁盘启动时间。v2.旋转延时间旋转延时间Tr：v指定扇区旋转到磁头下所需时间。指定扇区旋转到磁头下所需时间。v设每秒设每秒r转，则转，则Tr1/2r（均值）（均值）v3.数据传输时间数据传输时间Ttb/rNvb：读写字节数：读写字节数vN：每道上的字节数：每道上的字节数v访问时间：访问时间：Ta=Ts+1/2r+b/rNv可见，由于特定磁盘，只有集中放数据，集中读可见，由于特定磁盘，只有集中放数据，集中读写（写（b大）才能更好提高传输效率。大）才能更好提高传输效率。 2007年1月例子vv寻道时间寻道时间寻道时间寻道时间: 20ms: 20m
29、svv磁盘通道传输速率磁盘通道传输速率磁盘通道传输速率磁盘通道传输速率: 1MB/s: 1MB/svv转速转速转速转速r=3600rpmr=3600rpmvv每扇区每扇区每扇区每扇区512512字节字节字节字节vv每磁道每磁道每磁道每磁道32 32 扇区扇区扇区扇区vv目标：读目标：读目标：读目标：读 128k 128k 数据数据数据数据2007年1月时间比较vv60*16k=960k1MB/s60*16k=960k1MB/svv顺序组织顺序组织顺序组织顺序组织(20(208.38.316.7)16.7)(8.3(8.316.7)716.7)7220(ms)220(ms)vv随机组织随机组织随
30、机组织随机组织(20(208.38.30.5)2560.5)2567373(ms)7373(ms)2007年1月5.6.2 磁盘调度v目标：减少寻道时间目标：减少寻道时间v一、一、FCFS（Fisrt Come First Second）特点：简单，寻道时间长，相当于随机访问模式。特点：简单，寻道时间长，相当于随机访问模式。v二、二、SSTF（最短寻道优先）（最短寻道优先）v三、扫描算法。三、扫描算法。1.进程进程“饥饿现象饥饿现象”vSSTF存在。存在。2.SCAN算法：算法：v在移动方向固定的情况下采用了在移动方向固定的情况下采用了SSTF，以避免饥，以避免饥饿现象饿现象 FCFS调度算法
31、 SSTF调度算法100道开始道开始被访问的下一个被访问的下一个磁道磁道移动距离移动距离5545583391918219072160701501038112184146平均寻道长度：平均寻道长度：55.3100道开始道开始被访问的下一个被访问的下一个磁道磁道移动距离移动距离90105832553391638118201501321601018424平均寻道长度：平均寻道长度：27.52007年1月5.6.2 磁盘调度v四、循环扫描四、循环扫描CSCAN（图（图9-5）一个方向读完，不是象一个方向读完，不是象SCAN那样回头，而是循环。那样回头，而是循环。访问时间：访问时间：2TT+Smaxv五
32、、五、NStepSCAN和和FSCAN算法。算法。1. NStepSCANv粘臂：由于连续对某磁道访问引起的垄断访问，将磁盘请求队列粘臂：由于连续对某磁道访问引起的垄断访问，将磁盘请求队列分为长为分为长为N的子队列的子队列m个，如下图处理。当个，如下图处理。当N=1时，为时，为FCFS。当。当N时，为时，为SCAN.2007年1月5.6.2 磁盘调度v2.FSCAN SCAN调度算法 CSCAN调度算法100道开始，增加方向道开始，增加方向被访问的下一个被访问的下一个磁道磁道移动距离移动距离1505016010184249094583255339163811820平均寻道长度：平均寻道长度：2
33、7.8100道开始，增加方向道开始，增加方向被访问的下一个被访问的下一个磁道磁道移动距离移动距离15050160101842418166382039155165839032平均寻道长度：平均寻道长度：27.52007年1月5.6.3 磁盘高速缓存v形式形式逻辑上是磁盘、物理上是驻留在内存中的盘块逻辑上是磁盘、物理上是驻留在内存中的盘块固定大小和可变大小固定大小和可变大小v数据交付方式数据交付方式数据交付指将磁盘高速缓存中的数据传送给请求者进数据交付指将磁盘高速缓存中的数据传送给请求者进程程步骤：先查缓存、后查磁盘并更新缓存步骤：先查缓存、后查磁盘并更新缓存方式：方式：v数据交付数据交付v指针交
34、付指针交付2007年1月5.6.3 磁盘高速缓存v置换算法置换算法最近最久最近最久访问频率访问频率可预见性可预见性数据一致性：将需要一致性的块放在替换队列的头部，数据一致性：将需要一致性的块放在替换队列的头部，优先回写。优先回写。v周期性回写磁盘周期性回写磁盘例：例：msdos采用写穿透方式采用写穿透方式2007年1月5.6.4 提高磁盘I/O速度的其它方法v提前读提前读v延迟写延迟写访问频率高的磁盘块放在替换队列的尾部，减少访问频率高的磁盘块放在替换队列的尾部，减少回写次数回写次数v优化物理块的分布优化物理块的分布目的是减小磁头移动距离目的是减小磁头移动距离簇分配方式：一个簇为多个连续的块簇
35、分配方式：一个簇为多个连续的块v虚拟盘（虚拟盘（RAM盘）盘）和磁盘高速缓存区别：虚拟盘由用户控制；磁盘和磁盘高速缓存区别：虚拟盘由用户控制；磁盘高速缓存由系统控制。高速缓存由系统控制。2007年1月5.6.5 廉价磁盘冗余阵列vv并行交叉存取（条化存取）并行交叉存取（条化存取）并行交叉存取（条化存取）并行交叉存取（条化存取）vv冗余存取冗余存取冗余存取冗余存取vv校验存取校验存取校验存取校验存取vv优点优点优点优点 可靠性高可靠性高可靠性高可靠性高 磁盘磁盘磁盘磁盘I/OI/O速度高速度高速度高速度高 性价比高性价比高性价比高性价比高2007年1月RAID 0 (不冗余）2007年1月RAI
36、D 02007年1月RAID 0vv不冗余不冗余不冗余不冗余vv不校验不校验不校验不校验vv分布式存储分布式存储分布式存储分布式存储vv低可靠性低可靠性低可靠性低可靠性vv低价格低价格低价格低价格vv并行并行并行并行 I/O I/O 访问访问访问访问2007年1月RAID 1 (镜像)vv分布存放分布存放分布存放分布存放vv镜像冗余镜像冗余镜像冗余镜像冗余vv不校验不校验不校验不校验2007年1月RAID 1vv读性能比读性能比读性能比读性能比 RAID 0RAID 0好好好好 ( (选择寻道时间小的磁盘访选择寻道时间小的磁盘访选择寻道时间小的磁盘访选择寻道时间小的磁盘访问问问问) )vv写性
37、能比写性能比写性能比写性能比 RAID 0RAID 0差差差差vv存储开销大存储开销大存储开销大存储开销大vv可靠性高可靠性高可靠性高可靠性高2007年1月RAID 2 (汉明码校验冗余)2007年1月RAID 3vv用一个校验盘用一个校验盘2007年1月RAID 4 (Block-Level Parity)2007年1月RAID 4vv和和和和RADI3RADI3相比较，相比较，相比较，相比较，RAID4RAID4基于大的块校验基于大的块校验基于大的块校验基于大的块校验2007年1月RAID 52007年1月RAID 5vv解决了解决了RAID4校验盘不可靠性问题校验盘不可靠性问题2007年1月试验v实现实现SSTF算法和算法和SCAN算法算法v要求要求给出任意的输入流、计算平均寻道长度。给出任意的输入流、计算平均寻道长度。输入流长度、磁头移动方向可定制。输入流长度、磁头移动方向可定制。测试：设有测试：设有100各磁道，访问序列如下：各磁道，访问序列如下：23，5，98， 14，66，25，78，34，66，74，56，87，12，39，71，49，58当前磁头在当前磁头在50道，上次访问的磁道是道，上次访问的磁道是18道。道。
