Disk Structure
磁盘结构
磁盘表面被逻辑划分成磁道，磁道再进一步划分成扇区，位于同一磁臂位置的磁道集合形成柱面
计算机通过内存映射端口，在主机控制器上发送一个命令，主机控制器接着通过消息将该命令传递给磁盘控制器，磁盘控制器操纵磁盘驱动器硬件以执行命令；磁盘驱动器通过一组I/O总线的线与计算机相连
磁盘速度
传输速率 ：驱动器和计算机间的数据传输速率
定位时间 ：
- 寻道时间 ：移动磁臂到相应柱面
- 旋转等待时间 ：所要的扇区旋转到磁臂下
磁盘调度
操作系统为了有效的使用硬件，就要求磁盘驱动器有较快的访问速度和较宽的磁盘带宽
当一个进程要对磁盘I/O时，向操作系统发出一个系统调用，当有多个请求时，操作系统就要做出选择
FCFS
先来先服务算法
SSTF
最短寻道算法，先处理那些靠近磁头的的请求，缺点是可能导致饥饿
SCAN
电梯算法，磁臂从磁盘的一端移到另一端，磁头移过每个柱面时，处理该柱面的所有请求，到达另一端后改变方向继续扫描
C-SCAN
SCAN算法的变种，但是提供了一个更为均匀的等待时间，与SCAN不同的是，当磁头达到另一端时，它会立即返回磁盘开始处，返回时不处理请求
LOOK
与SCAN移动磁头到另一端相比，LOOK只将磁头移动到一个方向的请求最远位置
C-LOOK
与C-SCAN对SCAN的改变相同
磁盘管理
磁盘格式化
磁盘在存储数据之前，必须分成扇区以便磁盘控制器能读和写，这个过程称为低级格式化，低级格式化为每个扇区采用特别的数据结构
然后就是要逻辑格式化分区（高级格式化），也就是创建文件系统以写入数据
RAID结构
磁盘冗余阵列技术，用于提高磁盘的性能和可靠性
通过冗余提高可靠性（使用镜像技术，一块磁盘的损坏不会导致数据的丢失）
通过并行处理来提高性能（在多个磁盘上分散数据，并行处理改善传输数据）
RAID级别：
RAID 0
块级分散的磁盘阵列（无冗余）
RAID 1
磁盘镜像
RAID 2
内存方式的差错纠正代码结构（位级分散 + 海明校验码）
RAID 3
基于交织奇偶机构（位级分散 + 1位差错纠正位）
RAID 4
块交织奇偶结构（块级分散 + 1位差错纠正位）
