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计算机组成与体系结构--磁盘工作原理

2021-09-05 21:35:08  阅读:250  来源: 互联网

标签:R0 读取 -- 3ms 处理 磁头 磁盘 体系结构


一、磁盘结构与参数

 掌握:1. 磁盘的基本运作的原理(读取一次数据的过程中,磁盘要做哪些动作,会有消耗哪些方面的时间)

     之前的软盘,现在的普通的机械硬盘,都属于磁盘,磁盘的结构是一个环形的盘片,上面涂上特殊的材质用于保存数据,磁盘的结构中盘面保存数据,读取数据要用到专业的设备--磁头,读取时磁头定位移动到相应的磁道(存信息时是存到磁道是上面)上,这过程消耗的时间称为寻道时间。然后是旋转延迟时间,也称为等待时间(等待读写的扇区转到磁头下方所用的时间),

    存取时间 = 寻道时间 + 等待时间(平均定位时间 + 旋转延迟时间)

    平均定位时间一般是磁盘转一圈的时间

   例题:

假设某磁盘的每个磁道划分成11个物理块,每块存放1个逻辑记录。逻辑记录R0,
R1, .. .,R9, R10存放在同一个磁道上,记录的存放顺序如下表所示:

 

 如果磁盘的旋转周期为33ms ,磁头当前处在R0的开始处。若系统使用单缓冲区顺序处理这些记录,每个记录处理时间为3ms,则处理这11个记录的最长时间为(1) ; 若对信息存储进行优化分布后,处理11个记录的最少时间为(2)。

  ( 1) A.33ms       B.336ms       C .366ms  D .376ms

  ( 2) A.33ms  B. 66ms  C .86ms    D .93ms

 

解答: 磁盘画图如下:

图1

(1)磁头从R0开始,经过3ms就把数据读取出来,数据存入单缓冲区中,就开始对这一数据的处理(3ms),单缓冲区面临的问题是把R0读取到缓冲区之后,磁头到达了R1的开始位置,注意此时不能把R1中的数据读取到缓冲区中,因为此时缓冲区中还存着R0,R0需要3ms的处理时间,它还没处理完所以新的记录进不来,但是磁盘还会继续往前转动(磁盘在处理时不会停,会一直按匀速转动),得到把R0处理完,磁头已经到了R2的开始位置,但此时要处理的是R1的信息,所以磁盘会继续转动一直到R1开始位置,又继续了之前处理R0的步骤:读取--处理--转动,后面的数据除了最后一个都是这样的步骤,由此可以总结到规律:把R0处理完,并且把磁头转到下一个要读取的位置,总共要花 转一圈(33ms)加处理一条记录(3ms)的时间,即33+3=36ms,就是说36ms就完成了把一条记录读取、处理,并且把磁头定位到下一个要处理的记录的开始位置。以此类推,从R0到R9都是这么处理的,所以要乘以10,即36*10=360ms,加上R10的读取(3ms)+处理(3ms)(因为后面没有要处理的记录,就无须加上定位时间) 即6ms。所以总共要花的时间为360+6=366ms, 故(1)选C。

(2)若对信息存储进行优化分布,就是我们最希望的状态,即处理完R0(此时磁头在图1 R2开始位置),磁头就能立即到达R1的开始位置。以此类推得到图2 的分布图,这样就没有任何的时间浪费,总共(3+3)*11=66ms,故选B。

 

 图2

 

标签:R0,读取,--,3ms,处理,磁头,磁盘,体系结构
来源: https://www.cnblogs.com/oyww-2027/p/15231202.html

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