LaTeX 渲染有问题。将就着看吧。
磁盘 / 磁带部分。
# 外部存储设备
用于存储不经常使用的、数据量较大的信息，非易失
类型
磁盘存储器（magnetic disk）
光存储器（optical memory）
磁带（magnetic tape）
U 盘（USB flash disk），固态硬盘（solid state disk，SSD）
# 硬磁盘存储器
# 结构
磁盘存储器每个盘片表面有一个读写磁头，所有磁头通过机械方式固定在一起，同时移动
在任何时候，所有磁头都位于距磁盘中心等距离的磁道上
对盘片进行读写操作的装置叫做磁头（head）
- 磁头越窄，电磁感应能力越弱，离盘片的距离就越近
# 读写机制
在读或写操作期间，磁头静止，而盘片在其下方旋转
磁头的数量
单磁头：读写共用同一个磁头（软盘、早期硬盘）
双磁头：使用一个单独的磁头进行读取（当代硬盘）
# 数据组织
磁道：盘片上的数据组织呈现为一组同心圆环，称为磁道（track）
** 扇区：** 数据以扇区（sector）的形式传输到磁盘或从传出磁盘。默认值为 512B
相邻磁道之间有间隙（gap），相邻的扇区之间也留有间隙，否则磁场容易相互影响
磁道编号从外往里递增（0~N），磁头静止时停在磁道 0 外侧
图上的一个圈应该就是磁道
扇区划分
恒定角速度
- 恒定的数据传输率
多带式记录 / 多重区域记录
柱面 (cylinder)：所有盘片上处于相同的相对位置的一组磁道被称为柱面 (cylinder)
# I/O 访问时间
访问时间包含以下三个部分组成：
** 寻道时间：** 磁头定位到所需移动到的磁道所花费的时间
- 初始启动时间，跨越若干磁道所用的时间
旋转延迟：等待响应扇区的起始处到达磁头所需的时间
- 通常是磁道旋转半周所需的时间
传送时间：数据传输所需的时间
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公式推导和解释：
磁盘每旋转一圈，磁头能传输整个磁道的数据，每个磁道的数据量是 N（字节数）；磁盘每秒旋转 r 转，因此每秒传送的数据量为 rN 字节 / 秒。
如果要传送的数据量是 b，而每秒能传送的数据量是 rN，那么总传送时间为：T = b/rN
# 平均访问时间
是转半圈，为一个平均值（0 ~ 的平均）
当连续访问多个相邻的磁道时，跨越磁道：
对于每个磁道都需要考虑旋转延迟
通常只需要考虑第一个磁道的寻道时间，但在明确知道跨越每个磁道需要的时间时需要考虑。（因为磁道非常多，顺序移到下一个磁道的耗时是非常少的）
# 实例
假设某个硬盘的平均寻道时间为 4ms，转速为 15000rpm（每分钟 15000 转），每磁道 500 扇区，每扇区 512B，现读取一个由 2500 个扇区组成的文件
情况 1：顺序组织
该文件占据相邻 5 个磁道的全部扇区。因为相邻，后续不需要再计算寻道时间。
b=500512=256000，r = 15000 / 60 = 250 转 / 秒，N = 500512=256000
T = 1/250=0.004s=4ms，即读 500 个扇区的时间。
情况 2：随机存取
该文件随机分布在磁盘上的各个扇区。
计算了每次访问一个磁道再读扇区的单次时间，乘 2500 次（需要找 2500 次扇区）
这个需要计算寻道时间，因为两次寻道不一定是相邻寻道了。而且扇区也不连续，不能再连续计算 500 个扇区。
# 磁头寻道 / 磁盘调度
目标：当有多个访问磁盘任务时，使得平均寻道时间最小
六种调度算法。你应该都会了
先来先服务（First Come First Service，FCFS）
- 直接按任务顺序依次寻道
最短寻道时间优先（Shortest Seek Time First，SSTF）
- 处理与当前磁头位置最近的读写任务
扫描 / 电梯（SCAN）
- 按照一个方向进行调度，直到撞上边缘才改变方向
LOOK
- SCAN 优化，不会撞上边缘，只要磁头移动方向上不再有请求就立即改变磁头的方向
循环扫描（C-SCAN）
- 按照一个方向（往大）进行调度，撞上最大边缘后返回到起点，再调度。除了返回过程一直都是同一个方向移动
C-LOOK
- CSCAN 优化，只要在磁头移动方向上不再有请求，就立即让磁头返回起点
# 光存储器
如光盘 CD
CD 和 CD-ROM 采用类似的技术，但 CD-ROM 更加耐用且有纠错功能
优点
存储有信息的光盘可以廉价地进行大规模复制
光盘更换方便
寿命长
缺点
它是只读的，不能更改
其存取时间比磁盘存储器慢得多
CD-R（写一次）
CD-RW（写多次）
# 其他存储器
# 磁带
使用与磁盘类似的记录和读取技术
致命缺陷是顺序存取
# U 盘和固态硬盘
采用快闪存储器
