Raw Disks

磁盘访问单位是扇区，每个扇区大小是512字节

磁盘I/O过程

控制器→寻道→旋转→传输

最直接的使用磁盘

只要向控制器中写柱面、磁头、扇区、缓存位置

通过盘块号（block）读写磁盘

block相邻的盘可以快速读出，图中的读取顺序是0扇区、1扇区、……6扇区，0扇区下面的7扇区

block = C*(Heads*Sectors)+H*Sectors+S

磁盘驱动负责从block计算出cyl、head、sec（CHS）：

S = block % sectors

……

磁盘访问时间 = 写入控制器时间 + 寻道时间 + 旋转时间 + 传输时间；（约10ms）

其中传输时间可以忽略不计。如果每次读写1K，碎片0.5K，读写速度是100K/秒；每次读写1M，碎片0.5M，读写速度约40M/秒；

因此从读写一个扇区到一个盘块（连续的几个扇区）可以提高读写速度

程序输出block：


static void make_request()
{
	struct requset *req;
  req=request+NR_REQUEST;
	req->sector=bh->b_blocknr<<1;  // block<<1，这里的盘块是2个扇区
	add_request(major+blk_dev,req); 
}


void do_hd_request(void)
{
	unsigned int block=CURRENT->sector;
	__asm__(“divl %4”:”=a”(block),”=d”(sec):”0”(block),
      “1”(0),”r”(hd_info[dev].sect));
	__asm__(“divl %4”:”=a”(cyl),”=d”(head):”0”(block),
      “1”(0),”r”(hd_info[dev].head));
	hd_out(dev,nsect,sec,head,cyl,WIN_WRITE,...);
  ... 
}

多个进程通过队列使用磁盘

FCFS磁盘调度算法

磁头开始位置：53

请求队列： 98，183，37，22，14，124，65，67

移动了640磁道

SSTF磁盘调度（短寻道优先，Shortest-seek-time First）

SCAN磁盘调度（扫描调度）

SSTF + 中途不回折：每个请求都有处理机会

C-SCAN磁盘调度（电梯算法）

SCAN + 直接移动到另一端：两端的请求都能很快处理

代码实现：


static void make_request()
{  
	...
	req->sector=bh->b_blocknr<<1;
  add_request(major+blk_dev,req); 
}


static void add_request(struct blk_dev_struct *dev,
struct request *req)
{ 
	struct requset *tmp=dev->current_request;
	req->next=NULL; 
	cli(); //关中断(互斥) 
	for(;tmp->next;tmp=tmp->next)
		if((IN_ORDER(tmp,req)||!IN_ORDER(tmp,tmp->next))
       &&IN_ORDER(req,tmp->next)) break;
  req->next=tmp->next; tmp->next=req;
	sti();
}


#define IN_ORDER(s1, s2) \
	((s1)->dev<(s2)->dev)||((s1)->dev == (s2)->dev \
  && (s1)->sector<(s2)->sector))


sector = C * (Heads ́Sectors) + H * Sectors + S