操作系统复习：磁盘访问时间与进程管理

"本文档是关于操作系统的复习资料，涵盖了磁盘访问时间的三个主要组成部分：寻道时间、旋转延迟时间和传输时间，并介绍了操作系统的相关概念，包括目标、作用、发展过程、基本特征、主要功能以及进程管理的基础知识。" 在操作系统中，磁盘访问时间是衡量数据读写效率的关键指标，它由以下三部分构成： 1. **寻道时间(Ts)**：这是磁头移动到指定磁道所需的时间。寻道时间通常表示为Ts = m × n + s，其中m代表磁头移动一个磁道所需时间，n是磁道数，s是起始磁道到目标磁道的距离。这个时间直接影响了数据读写的延迟。 2. **旋转延迟时间(Tτ)**：也称为等待时间，是从磁头定位到目标扇区开始旋转到目标扇区到达磁头下方的时间。对于5400转/分钟的硬盘，旋转一圈大约需要60秒/5400转，即约11.5毫秒。实际计算时，通常会使用半圈的旋转时间，因为磁头通常在磁盘的一半时间内就能到达目标扇区。 3. **传输时间(Tt)**：数据实际从磁盘读取或写入的时间，这取决于数据量的大小和硬盘的数据传输速率。 操作系统是计算机系统的核心，它的目标包括提供方便性、有效性、可扩充性和开放性，同时作为资源管理者和计算机资源的抽象层。操作系统经历了从无操作系统到单道批处理、多道批处理、分时系统和实时系统的发展过程。 操作系统的基本特征包括并发性、共享性、虚拟化和异步性。并发性意味着多个任务可以同时执行，共享性允许资源被多个进程使用，虚拟化通过抽象技术提供资源的模拟，而异步性反映了进程的非顺序执行性质。 操作系统的主要功能包括处理机管理（分配和调度CPU）、存储器管理（内存分配和回收）、文件管理（文件的创建、读写和删除）、设备管理（硬件资源的分配和控制）以及用户接口（提供与用户的交互界面）。 在进程管理方面，进程是操作系统中执行程序的基本单元，具有结构特征（包括进程控制块PCB、程序和数据段）、动态性、并发性、独立性和异步性。进程的状态主要包括就绪、执行和阻塞，它们之间可以相互转换。此外，还有创建和终止状态，当进程结束或被强制终止时，会进入终止状态，其信息可供其他进程收集，然后由操作系统删除。进程控制块（PCB）是操作系统用来记录和控制进程状态、资源分配等信息的数据结构。