磁盘访问过程
逻辑块号映射
操作系统将磁盘视为连续的逻辑块号(Logical Block Number, LBN)序列,由磁盘控制器映射到物理位置(盘面/磁道/扇区)。
完整读取过程
- CPU 发起请求:CPU 向磁盘控制器发送命令(逻辑块号、操作类型)
- 磁盘控制器执行:控制器将 LBN 转换为物理地址,控制磁盘臂寻道、等待旋转、读写数据
- DMA 传输:数据通过 DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)从磁盘控制器传输到主存,无需 CPU 参与
- 中断通知:DMA 完成后,磁盘控制器通过中断通知 CPU
- CPU 恢复执行:CPU 处理中断,继续执行后续指令
DMA 的优势
- DMA 期间 CPU 可以执行其他指令
- 实现 CPU 与 I/O 的并行工作
- 显著提升系统吞吐量
关键时间点
CPU 发起请求 → 磁盘寻道 → 旋转延迟 → 数据传输
↓ ↓
CPU可做其他工作 DMA 传输+中断通知
相关笔记:
链接到
- 上一个知识点:6.6 磁盘容量与访问时间
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