操作系統(tǒng)課件第7章 磁盤存儲(chǔ)器管理

1、磁盤存儲(chǔ)器管理磁盤存儲(chǔ)器管理內(nèi)容提要內(nèi)容提要磁盤磁盤i/oi/o外存分配方法外存分配方法空閑存儲(chǔ)空間的管理空閑存儲(chǔ)空間的管理磁盤容錯(cuò)技術(shù)磁盤容錯(cuò)技術(shù)文件系統(tǒng)性能的改善文件系統(tǒng)性能的改善數(shù)據(jù)一致性數(shù)據(jù)一致性磁盤存儲(chǔ)管理的主要任務(wù)磁盤存儲(chǔ)管理的主要任務(wù)為文件分配必要的空間為文件分配必要的空間合理組織文件存取方式合理組織文件存取方式提高磁盤空間的利用率提高磁盤空間的利用率提高對(duì)磁盤的提高對(duì)磁盤的i/oi/o速度速度采取必要的冗余措施，確保系統(tǒng)可靠性采取必要的冗余措施，確保系統(tǒng)可靠性磁盤磁盤i/oi/o 幾乎所有可隨機(jī)存取的文件，都存幾乎所有可隨機(jī)存取的文件，都存放在磁盤上。磁盤放在磁盤上。磁盤i/o

2、i/o速度的高低，將速度的高低，將直接影響到文件系統(tǒng)的性能。如何改善直接影響到文件系統(tǒng)的性能。如何改善磁盤磁盤i/oi/o的性能，稱為提高文件系統(tǒng)性的性能，稱為提高文件系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。能的關(guān)鍵。提高磁盤提高磁盤i/oi/o速度的主要途徑速度的主要途徑選擇性能好的磁盤選擇性能好的磁盤采用好的磁盤調(diào)度算法采用好的磁盤調(diào)度算法設(shè)置磁盤高速緩沖區(qū)設(shè)置磁盤高速緩沖區(qū)磁盤數(shù)據(jù)組織磁盤數(shù)據(jù)組織面面磁道磁道扇區(qū)扇區(qū)每個(gè)扇區(qū)包括兩個(gè)字段：每個(gè)扇區(qū)包括兩個(gè)字段：標(biāo)識(shí)符字段標(biāo)識(shí)符字段和和數(shù)據(jù)字段數(shù)據(jù)字段磁盤的分類磁盤的分類固定頭磁盤固定頭磁盤移動(dòng)頭磁盤移動(dòng)頭磁盤磁盤訪問時(shí)間磁盤訪問時(shí)間尋道時(shí)間尋道時(shí)間t ts s旋

3、轉(zhuǎn)延遲時(shí)間旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間t tr r傳輸時(shí)間傳輸時(shí)間t tt t訪問時(shí)間訪問時(shí)間t ta a 可表示為：可表示為：磁盤調(diào)度算法磁盤調(diào)度算法先來先服務(wù)先來先服務(wù)最短尋道時(shí)間優(yōu)先最短尋道時(shí)間優(yōu)先掃描算法掃描算法循環(huán)掃描算法循環(huán)掃描算法先來先服務(wù)先來先服務(wù)fcfs這是最簡(jiǎn)單的磁盤調(diào)度算法這是最簡(jiǎn)單的磁盤調(diào)度算法根據(jù)進(jìn)程請(qǐng)求訪問磁盤的先后次序進(jìn)行根據(jù)進(jìn)程請(qǐng)求訪問磁盤的先后次序進(jìn)行調(diào)度調(diào)度優(yōu)點(diǎn)是公平、簡(jiǎn)單，且每個(gè)進(jìn)程的要求優(yōu)點(diǎn)是公平、簡(jiǎn)單，且每個(gè)進(jìn)程的要求都可得到處理都可得到處理由于未對(duì)尋道進(jìn)行優(yōu)化，致使平均尋道由于未對(duì)尋道進(jìn)行優(yōu)化，致使平均尋道時(shí)間可能較長(zhǎng)時(shí)間可能較長(zhǎng)最短尋道時(shí)間優(yōu)先最短尋道時(shí)間優(yōu)先ss

4、tfsstf該算法選擇這樣的進(jìn)程，其要求訪問的該算法選擇這樣的進(jìn)程，其要求訪問的磁道與當(dāng)前磁頭所在的磁道距離最近。磁道與當(dāng)前磁頭所在的磁道距離最近。該算法不能保證平均尋道時(shí)間最短。該算法不能保證平均尋道時(shí)間最短。進(jìn)程進(jìn)程“饑餓饑餓”現(xiàn)象現(xiàn)象 sstf sstf算法雖然獲得較好的尋道性能，算法雖然獲得較好的尋道性能，但它可能導(dǎo)致某些進(jìn)程但它可能導(dǎo)致某些進(jìn)程“饑餓饑餓”。若只。若只要有新進(jìn)程到達(dá)，且其所要訪問的磁道要有新進(jìn)程到達(dá)，且其所要訪問的磁道與磁頭當(dāng)前所在磁道的距離較近，這種與磁頭當(dāng)前所在磁道的距離較近，這種新進(jìn)程的新進(jìn)程的i/oi/o請(qǐng)求必被優(yōu)先滿足。請(qǐng)求必被優(yōu)先滿足。scanscan算法

5、算法 scan scan算法不僅考慮到欲訪問的磁算法不僅考慮到欲訪問的磁道與當(dāng)前磁道的距離，更優(yōu)先考慮的是道與當(dāng)前磁道的距離，更優(yōu)先考慮的是磁頭的當(dāng)前移動(dòng)方向。由于這種算法中磁頭的當(dāng)前移動(dòng)方向。由于這種算法中磁頭移動(dòng)的規(guī)律類似電梯的運(yùn)行，又稱磁頭移動(dòng)的規(guī)律類似電梯的運(yùn)行，又稱為為電梯調(diào)度算法電梯調(diào)度算法。循環(huán)掃描算法循環(huán)掃描算法cscancscan scan scan算法既能獲得較好的尋道時(shí)算法既能獲得較好的尋道時(shí)間，又能防止進(jìn)程饑餓，故被廣泛應(yīng)用。間，又能防止進(jìn)程饑餓，故被廣泛應(yīng)用。為防止訪問剛移動(dòng)過的磁道的進(jìn)程被嚴(yán)為防止訪問剛移動(dòng)過的磁道的進(jìn)程被嚴(yán)重推遲，重推遲，cscancscan算法規(guī)

6、定磁頭單向移動(dòng)。算法規(guī)定磁頭單向移動(dòng)。n-step-scann-step-scan算法算法 在在sstfsstf、scanscan和和cscancscan幾種調(diào)度幾種調(diào)度算法中，都可能出現(xiàn)磁臂停留在某處不算法中，都可能出現(xiàn)磁臂停留在某處不動(dòng)的情況，稱為磁臂粘著。動(dòng)的情況，稱為磁臂粘著。nn步步scanscan算法是將磁盤請(qǐng)求隊(duì)列分成若干個(gè)長(zhǎng)度算法是將磁盤請(qǐng)求隊(duì)列分成若干個(gè)長(zhǎng)度為為nn的的子隊(duì)列子隊(duì)列，磁盤調(diào)度將按，磁盤調(diào)度將按fcfsfcfs算法算法一次處理這些子隊(duì)列。每處理一個(gè)隊(duì)列一次處理這些子隊(duì)列。每處理一個(gè)隊(duì)列時(shí)，又按時(shí)，又按scanscan算法，對(duì)一個(gè)隊(duì)列處理算法，對(duì)一個(gè)隊(duì)列處理完后，

7、又處理其它隊(duì)列，以避免粘著現(xiàn)完后，又處理其它隊(duì)列，以避免粘著現(xiàn)象。象。fscanfscan算法算法fscanfscan算法實(shí)質(zhì)上是算法實(shí)質(zhì)上是nn步步scanscan算法的算法的簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化它將磁盤請(qǐng)求隊(duì)列分成兩個(gè)子隊(duì)列它將磁盤請(qǐng)求隊(duì)列分成兩個(gè)子隊(duì)列一是當(dāng)前所有請(qǐng)求磁盤一是當(dāng)前所有請(qǐng)求磁盤i/oi/o進(jìn)程形成的進(jìn)程形成的隊(duì)列，按隊(duì)列，按scanscan算法進(jìn)行處理算法進(jìn)行處理另一個(gè)隊(duì)列是新出現(xiàn)的進(jìn)程隊(duì)列，將它另一個(gè)隊(duì)列是新出現(xiàn)的進(jìn)程隊(duì)列，將它們排入另一個(gè)等待處理的請(qǐng)求隊(duì)列，新們排入另一個(gè)等待處理的請(qǐng)求隊(duì)列，新請(qǐng)求都將被推出到下一次掃描時(shí)處理請(qǐng)求都將被推出到下一次掃描時(shí)處理分配外存空間的主要問題分配

8、外存空間的主要問題怎樣才能有效地利用外存空間怎樣才能有效地利用外存空間提高對(duì)文件的訪問速率提高對(duì)文件的訪問速率常用的外存分配方法常用的外存分配方法連續(xù)分配連續(xù)分配鏈接分配鏈接分配索引分配索引分配連續(xù)分配連續(xù)分配fscanfscan算法實(shí)質(zhì)上是算法實(shí)質(zhì)上是nn步步scanscan算法的算法的簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化它將磁盤請(qǐng)求隊(duì)列分成兩個(gè)子隊(duì)列它將磁盤請(qǐng)求隊(duì)列分成兩個(gè)子隊(duì)列一是當(dāng)前所有請(qǐng)求磁盤一是當(dāng)前所有請(qǐng)求磁盤i/oi/o進(jìn)程形成的進(jìn)程形成的隊(duì)列，按隊(duì)列，按scanscan算法進(jìn)行處理算法進(jìn)行處理另一個(gè)隊(duì)列是新出現(xiàn)的進(jìn)程隊(duì)列，將它另一個(gè)隊(duì)列是新出現(xiàn)的進(jìn)程隊(duì)列，將它們排入另一個(gè)等待處理的請(qǐng)求隊(duì)列，新們排入另一個(gè)

9、等待處理的請(qǐng)求隊(duì)列，新請(qǐng)求都將被推出到下一次掃描時(shí)處理請(qǐng)求都將被推出到下一次掃描時(shí)處理磁盤空間的連續(xù)分配磁盤空間的連續(xù)分配count01234567f8910111213141516171819tr202122232425262728293031maillistfilestartlengthcounttrmaillistf0214319628642目錄目錄連續(xù)分配的主要優(yōu)點(diǎn)連續(xù)分配的主要優(yōu)點(diǎn)順序訪問容易順序訪問容易順序訪問速度快順序訪問速度快連續(xù)分配的主要缺點(diǎn)連續(xù)分配的主要缺點(diǎn)要求有連續(xù)的存儲(chǔ)空間要求有連續(xù)的存儲(chǔ)空間必須事先知道文件的長(zhǎng)度必須事先知道文件的長(zhǎng)度鏈接分配鏈接分配在采用鏈接分配方式

10、時(shí)，可通過在每在采用鏈接分配方式時(shí)，可通過在每個(gè)盤塊上的鏈接指針，將同屬于一個(gè)個(gè)盤塊上的鏈接指針，將同屬于一個(gè)文件的多個(gè)離散的盤塊鏈接成一個(gè)鏈文件的多個(gè)離散的盤塊鏈接成一個(gè)鏈表，由此形成的物理文件稱為鏈接文表，由此形成的物理文件稱為鏈接文件件鏈接分配采取離散分配方式，從而消鏈接分配采取離散分配方式，從而消除了外部碎片除了外部碎片鏈接方式可分為：鏈接方式可分為：隱式鏈接隱式鏈接和和顯式鏈顯式鏈接接兩種兩種磁盤空間的連續(xù)分配磁盤空間的連續(xù)分配count01234567f8910111213141516171819tr202122232425262728293031maillistfilestart

11、endjeep925目錄目錄1625110-1隱式鏈接分配的主要問題隱式鏈接分配的主要問題它只適于順序訪問，對(duì)隨機(jī)訪問是極它只適于順序訪問，對(duì)隨機(jī)訪問是極其低效的其低效的只通過鏈接指針來將一大批離散的盤只通過鏈接指針來將一大批離散的盤塊鏈接起來，其可靠性較差塊鏈接起來，其可靠性較差為提高檢索速度和減小指針?biāo)加玫臑樘岣邫z索速度和減小指針?biāo)加玫拇鎯?chǔ)空間，可將幾個(gè)盤塊組成一個(gè)簇存儲(chǔ)空間，可將幾個(gè)盤塊組成一個(gè)簇顯式鏈接顯式鏈接 這是把用于鏈接文件各物理塊的這是把用于鏈接文件各物理塊的指針，顯式地存放在內(nèi)存的一張鏈接指針，顯式地存放在內(nèi)存的一張鏈接表。該表在整個(gè)磁盤僅設(shè)置一張，該表。該表在整個(gè)磁盤僅

12、設(shè)置一張，該表稱為文件分配表表稱為文件分配表fatfat。ms-dosms-dos及及os/2os/2等操作系統(tǒng)都采用等操作系統(tǒng)都采用fatfat。顯式鏈接結(jié)構(gòu)顯式鏈接結(jié)構(gòu)fcb2物理塊號(hào)物理塊號(hào)fat0123450451ms-dosms-dos的文件物理結(jié)構(gòu)的文件物理結(jié)構(gòu)fcb a40fcb b9123456789fat611105eofeof鏈接分配方式存在的問題鏈接分配方式存在的問題不能支持高效地直接存取不能支持高效地直接存取fatfat需占用較大的內(nèi)存空間需占用較大的內(nèi)存空間索引分配的引入索引分配的引入為每個(gè)文件分配一個(gè)索引塊，記錄分為每個(gè)文件分配一個(gè)索引塊，記錄分配給該文件的所有盤塊

13、號(hào)配給該文件的所有盤塊號(hào)索引分配方式支持直接訪問索引分配方式支持直接訪問索引分配方式的主要問題，是可能花索引分配方式的主要問題，是可能花費(fèi)較多的外存空間費(fèi)較多的外存空間對(duì)較大文件而言，索引分配方式是優(yōu)對(duì)較大文件而言，索引分配方式是優(yōu)于鏈接分配的；但對(duì)小文件而言，索于鏈接分配的；但對(duì)小文件而言，索引塊的利用率極低引塊的利用率極低索引分配方法索引分配方法count01234567f8910111213141516171819202122232425262728293031file塊序號(hào)塊序號(hào)jeep19目錄目錄19161102511119兩級(jí)索引分配兩級(jí)索引分配主索引主索引740360112536

14、07401125105106254356357985第二級(jí)索引第二級(jí)索引985012105106254356357磁盤空間磁盤空間空閑存儲(chǔ)空間管理的引入空閑存儲(chǔ)空間管理的引入系統(tǒng)應(yīng)為分配存儲(chǔ)空間而設(shè)置相應(yīng)的數(shù)系統(tǒng)應(yīng)為分配存儲(chǔ)空間而設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)據(jù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)提供對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行分配和回收系統(tǒng)應(yīng)提供對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行分配和回收的功能的功能常用的空閑空間管理方法包括：空閑表常用的空閑空間管理方法包括：空閑表法、空閑鏈表法、位示圖法及成組鏈接法、空閑鏈表法、位示圖法及成組鏈接法法空閑表法空閑表法系統(tǒng)為外存所有空閑區(qū)建立一張空閑表，系統(tǒng)為外存所有空閑區(qū)建立一張空閑表，每個(gè)空閑區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)空閑表項(xiàng)。每個(gè)空閑區(qū)

15、對(duì)應(yīng)一個(gè)空閑表項(xiàng)。空閑表包括：序號(hào)、該空閑區(qū)空閑表包括：序號(hào)、該空閑區(qū)空閑盤塊表空閑盤塊表序號(hào)序號(hào)第一空閑盤塊號(hào)第一空閑盤塊號(hào)空閑盤塊數(shù)空閑盤塊數(shù)12342493155空閑鏈表法空閑鏈表法空閑鏈表法是將所有的空閑盤區(qū)拉成一空閑鏈表法是將所有的空閑盤區(qū)拉成一條空閑鏈。條空閑鏈。有兩種鏈表形式：空閑盤塊鏈和空閑盤有兩種鏈表形式：空閑盤塊鏈和空閑盤區(qū)鏈區(qū)鏈空閑盤塊鏈空閑盤塊鏈將空閑存儲(chǔ)空間以盤塊為基本單元拉成將空閑存儲(chǔ)空間以盤塊為基本單元拉成一條鏈表一條鏈表優(yōu)點(diǎn)是用于分配和回收一個(gè)盤塊的過程優(yōu)點(diǎn)是用于分配和回收一個(gè)盤塊的過程非常簡(jiǎn)單非常簡(jiǎn)單缺點(diǎn)是空閑盤塊鏈可能很長(zhǎng)缺點(diǎn)是空閑盤塊鏈可能很長(zhǎng)空閑盤區(qū)鏈空

16、閑盤區(qū)鏈將所有的空閑盤區(qū)將所有的空閑盤區(qū)( (每個(gè)盤區(qū)包含若干每個(gè)盤區(qū)包含若干個(gè)盤塊個(gè)盤塊) )拉成一條鏈。在每個(gè)盤區(qū)上隱拉成一條鏈。在每個(gè)盤區(qū)上隱含用于指示下一個(gè)盤區(qū)的指針外，還標(biāo)含用于指示下一個(gè)盤區(qū)的指針外，還標(biāo)有指明本盤區(qū)大小的信息有指明本盤區(qū)大小的信息盤區(qū)分配方法采用首次適應(yīng)算法盤區(qū)分配方法采用首次適應(yīng)算法該方法與空閑盤塊鏈的優(yōu)缺點(diǎn)剛好相反，該方法與空閑盤塊鏈的優(yōu)缺點(diǎn)剛好相反，即分配和回收過程較復(fù)雜，但空閑盤區(qū)即分配和回收過程較復(fù)雜，但空閑盤區(qū)鏈較短。鏈較短。位示圖法位示圖法位示圖是利用一位二進(jìn)制數(shù)來表示磁盤位示圖是利用一位二進(jìn)制數(shù)來表示磁盤中一個(gè)盤塊的使用情況中一個(gè)盤塊的使用情況當(dāng)其

17、值是當(dāng)其值是0 0時(shí)，表示盤塊空閑；為時(shí)，表示盤塊空閑；為1 1時(shí)，時(shí)，表示盤塊已分配。表示盤塊已分配。由磁盤所有盤塊所對(duì)應(yīng)的位構(gòu)成的集合，由磁盤所有盤塊所對(duì)應(yīng)的位構(gòu)成的集合，稱為位示圖。稱為位示圖。位示圖位示圖1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 00 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 11 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16123416var map: array 1m, 1n成組鏈接法成組鏈接法 成組鏈接法結(jié)合了空閑表法和空閑成組鏈接法結(jié)合了空閑

18、表法和空閑鏈法的優(yōu)點(diǎn)，而克服了兩種方法均有的鏈法的優(yōu)點(diǎn)，而克服了兩種方法均有的表太長(zhǎng)的缺點(diǎn)，在表太長(zhǎng)的缺點(diǎn)，在unixunix中被采用。中被采用?？臻e盤塊的組織空閑盤塊的組織空閑盤塊棧，用來存放可用的空閑盤塊空閑盤塊棧，用來存放可用的空閑盤塊號(hào)和盤塊數(shù)號(hào)和盤塊數(shù)所有空閑盤塊被分成若干組所有空閑盤塊被分成若干組將每組含有的盤塊數(shù)和該組所有的盤塊將每組含有的盤塊數(shù)和該組所有的盤塊號(hào)記入前一組的第一盤塊中號(hào)記入前一組的第一盤塊中磁盤容錯(cuò)技術(shù)磁盤容錯(cuò)技術(shù)容錯(cuò)技術(shù)是通過在系統(tǒng)中設(shè)置冗余部件容錯(cuò)技術(shù)是通過在系統(tǒng)中設(shè)置冗余部件來提高系統(tǒng)可靠性的一種技術(shù)。來提高系統(tǒng)可靠性的一種技術(shù)。磁盤容錯(cuò)技術(shù)是通過增加冗余

19、的磁盤驅(qū)磁盤容錯(cuò)技術(shù)是通過增加冗余的磁盤驅(qū)動(dòng)器、磁盤控制器等，來提高磁盤系統(tǒng)動(dòng)器、磁盤控制器等，來提高磁盤系統(tǒng)的可靠性。的可靠性。磁盤容錯(cuò)技術(shù)通常也稱為系統(tǒng)容錯(cuò)技術(shù)磁盤容錯(cuò)技術(shù)通常也稱為系統(tǒng)容錯(cuò)技術(shù)磁盤容錯(cuò)技術(shù)的級(jí)別磁盤容錯(cuò)技術(shù)的級(jí)別sft-sft-是低級(jí)磁盤容錯(cuò)技術(shù)，主要用于是低級(jí)磁盤容錯(cuò)技術(shù)，主要用于防止磁盤表面發(fā)生缺陷所引起的數(shù)據(jù)丟防止磁盤表面發(fā)生缺陷所引起的數(shù)據(jù)丟失失sft-sft-是中級(jí)磁盤容錯(cuò)技術(shù)，主要用于是中級(jí)磁盤容錯(cuò)技術(shù)，主要用于防止磁盤驅(qū)動(dòng)器和磁盤控制器故障所引防止磁盤驅(qū)動(dòng)器和磁盤控制器故障所引起的系統(tǒng)不能正常工作起的系統(tǒng)不能正常工作sft-sft-是高級(jí)系統(tǒng)容錯(cuò)技術(shù)是高級(jí)系

20、統(tǒng)容錯(cuò)技術(shù)第一級(jí)容錯(cuò)技術(shù)第一級(jí)容錯(cuò)技術(shù) 第一級(jí)容錯(cuò)技術(shù)第一級(jí)容錯(cuò)技術(shù)sft-sft-是最早出現(xiàn)是最早出現(xiàn)的、也是最基本的一種磁盤容錯(cuò)技術(shù)。的、也是最基本的一種磁盤容錯(cuò)技術(shù)。它包含雙份目錄、雙份文件分配表及寫它包含雙份目錄、雙份文件分配表及寫后校驗(yàn)等措施。后校驗(yàn)等措施。雙份目錄和雙份文件分配表雙份目錄和雙份文件分配表在不同的磁盤或磁盤的不同區(qū)域中，分在不同的磁盤或磁盤的不同區(qū)域中，分別建立兩份目錄表和別建立兩份目錄表和fatfat。一份稱為主目錄及主一份稱為主目錄及主fatfat；另一份稱為；另一份稱為備份目錄及備份備份目錄及備份fatfat。一旦磁盤表面缺陷而造成損壞時(shí)，系統(tǒng)一旦磁盤表面缺陷而

21、造成損壞時(shí)，系統(tǒng)啟用備份文件目錄及備份啟用備份文件目錄及備份fatfat，從而保，從而保證磁盤上的數(shù)據(jù)仍是可訪問的，并將損證磁盤上的數(shù)據(jù)仍是可訪問的，并將損壞區(qū)寫入壞塊表中。壞區(qū)寫入壞塊表中。熱修復(fù)重定向熱修復(fù)重定向系統(tǒng)將一定的磁盤容量作為熱修復(fù)重定系統(tǒng)將一定的磁盤容量作為熱修復(fù)重定向區(qū)，用于存放當(dāng)前盤塊有缺陷時(shí)的代向區(qū)，用于存放當(dāng)前盤塊有缺陷時(shí)的代寫數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)對(duì)寫入該區(qū)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行登記，以便對(duì)寫入該區(qū)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行登記，以便于以后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問。于以后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問。寫后讀校驗(yàn)方式寫后讀校驗(yàn)方式為保證數(shù)據(jù)都能寫入完好的盤塊中，每為保證數(shù)據(jù)都能寫入完好的盤塊中，每次寫入一個(gè)數(shù)據(jù)塊后，應(yīng)立即從

22、磁盤上次寫入一個(gè)數(shù)據(jù)塊后，應(yīng)立即從磁盤上讀出送入另一緩沖區(qū)，再將該緩沖區(qū)與讀出送入另一緩沖區(qū)，再將該緩沖區(qū)與內(nèi)存中仍保留的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。內(nèi)存中仍保留的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。若兩者相等，則此次寫入成功；否則，若兩者相等，則此次寫入成功；否則，重寫。重寫。若重寫后兩者仍不一致，則表示該盤塊若重寫后兩者仍不一致，則表示該盤塊有缺陷。有缺陷。第二級(jí)容錯(cuò)技術(shù)第二級(jí)容錯(cuò)技術(shù) sft- sft-只能用于防止由磁盤表面部只能用于防止由磁盤表面部分故障造成的數(shù)據(jù)丟失。但如果磁盤驅(qū)分故障造成的數(shù)據(jù)丟失。但如果磁盤驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障，則動(dòng)器發(fā)生故障，則sft-sft-便無能為力。便無能為力。為避免數(shù)據(jù)丟失，增設(shè)了磁盤鏡像功能。

23、為避免數(shù)據(jù)丟失，增設(shè)了磁盤鏡像功能。磁盤鏡像示意圖磁盤鏡像示意圖主機(jī)主機(jī)磁盤控制器磁盤控制器通道通道磁盤驅(qū)動(dòng)器磁盤驅(qū)動(dòng)器磁盤雙工磁盤雙工磁盤雙工是指兩臺(tái)磁盤驅(qū)動(dòng)器分別接到磁盤雙工是指兩臺(tái)磁盤驅(qū)動(dòng)器分別接到兩個(gè)磁盤控制器上，同樣地使這兩臺(tái)磁兩個(gè)磁盤控制器上，同樣地使這兩臺(tái)磁盤機(jī)鏡像成對(duì)。盤機(jī)鏡像成對(duì)。文件服務(wù)器同時(shí)將數(shù)據(jù)寫到兩個(gè)處于不文件服務(wù)器同時(shí)將數(shù)據(jù)寫到兩個(gè)處于不同控制器下的磁盤上，使兩者有著完全同控制器下的磁盤上，使兩者有著完全相同的位像圖。相同的位像圖。讀數(shù)據(jù)時(shí)，可采取分離搜索技術(shù)。讀數(shù)據(jù)時(shí)，可采取分離搜索技術(shù)。磁盤雙工示意圖磁盤雙工示意圖主機(jī)主機(jī)通道通道磁盤驅(qū)動(dòng)器磁盤驅(qū)動(dòng)器磁磁 盤盤控

24、制器控制器通道通道磁磁 盤盤控制器控制器廉價(jià)磁盤冗余陣列廉價(jià)磁盤冗余陣列 廉價(jià)磁盤冗余陣列廉價(jià)磁盤冗余陣列raidraid是利用一是利用一臺(tái)磁盤陣列控制器，來統(tǒng)一管理和控制臺(tái)磁盤陣列控制器，來統(tǒng)一管理和控制一組磁盤驅(qū)動(dòng)器，組成一個(gè)高度可靠的、一組磁盤驅(qū)動(dòng)器，組成一個(gè)高度可靠的、快速的大容量磁盤系統(tǒng)。現(xiàn)已經(jīng)被廣泛快速的大容量磁盤系統(tǒng)?，F(xiàn)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于大、中型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)地應(yīng)用于大、中型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中。網(wǎng)絡(luò)中。并行交叉存取并行交叉存取在該系統(tǒng)中，系統(tǒng)將每一盤塊中的數(shù)據(jù)在該系統(tǒng)中，系統(tǒng)將每一盤塊中的數(shù)據(jù)分為若干個(gè)盤塊數(shù)據(jù)，再把每一子盤塊分為若干個(gè)盤塊數(shù)據(jù)，再把每一子盤塊的數(shù)據(jù)分別

25、存儲(chǔ)到各個(gè)不同磁盤中的相的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)到各個(gè)不同磁盤中的相同位置。同位置。讀取數(shù)據(jù)時(shí)，采用并行傳輸方式，將各讀取數(shù)據(jù)時(shí)，采用并行傳輸方式，將各盤塊的子盤塊數(shù)據(jù)同時(shí)向內(nèi)存?zhèn)鬏?，從盤塊的子盤塊數(shù)據(jù)同時(shí)向內(nèi)存?zhèn)鬏敚瑥亩箓鬏敃r(shí)間大大減少。而使傳輸時(shí)間大大減少。磁盤并行交叉存取方式磁盤并行交叉存取方式123nraidraid的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)可靠性高可靠性高磁盤磁盤i/oi/o速度高速度高性能性能/ /價(jià)格比高價(jià)格比高后備系統(tǒng)后備系統(tǒng) 雖然磁盤系統(tǒng)的容量很大，但系統(tǒng)雖然磁盤系統(tǒng)的容量很大，但系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，可能將磁盤裝滿。因運(yùn)行一段時(shí)間后，可能將磁盤裝滿。因此，每隔一定的時(shí)間，就將磁盤上的大此，每隔一定的時(shí)間，就將磁盤上的大部分?jǐn)?shù)據(jù)，轉(zhuǎn)儲(chǔ)到后備系統(tǒng)中；而后備部分?jǐn)?shù)據(jù)，轉(zhuǎn)儲(chǔ)到后備系統(tǒng)中；而后備系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，需每隔一段時(shí)間重新進(jìn)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，需每隔一段時(shí)間重新進(jìn)行拷貝，以防止由于自然因素使后備系行拷貝，以防止由于自然因素使后備系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)逐漸消失。統(tǒng)中的數(shù)據(jù)逐漸消失。后備系統(tǒng)的類型后備系統(tǒng)的