Ich lerne für meine Prüfungen und stecke bei folgendem Problem fest:
Eine Platte hat 20.000 Spuren, eine Geschwindigkeit von 7.200 U/min und eine Suchzeit von 1 ms. Die Frage verlangt von mir, die Gesamtzeit zu berechnen, die zum Lesen aller Spuren auf der Platte benötigt wird. Sie gibt uns einen Hinweis: Die Übertragungszeit einer Spur ist die Zeit, die sie für eine vollständige Runde unter dem Plattenkopf benötigt.
Ich habe zuerst versucht, die Übertragungszeit herauszufinden, weiß aber nicht, ob sie stimmt. Ich bekomme 7200/3600.
Wie kann ich dieses Problem lösen?
Antwort1
Ich denke, dass es bei der Aufgabe nicht wirklich um Computer oder Festplatten geht, wenn sie so gestellt wird wie in der Prüfungsfrage. Es geht eher um Grundlagen.
(7200/60) = 120Wenn Sie 7200 RPM haben, bedeutet das, dass sich die Platte mal pro Sekunde dreht- Bei jeder vollständigen Umdrehung der Platte können Sie theoretisch einen kompletten Titel lesen. Das bedeutet, dass das Lesen eines Titels
(1/120)s
Nun zur Frage zur Suchzeit von 1 ms:
- Wenn Sie einen kontinuierlichen Lesevorgang durchführen können, müssen Sie die Suchzeit nur einmal hinzufügen. Sie haben also
(1/120)sfür jede Spur die einmalige Hinzufügung der Suchzeit. Dies scheint eine übermäßige Vereinfachung zu sein. - Realistischer ausgedrückt: Vorausgesetzt, die Frage impliziert, dass Sie
1ms (1/1000)szum Umschalten von einer Spur zur nächsten einen zusätzlichen Wert benötigen, können Sie nicht 120 Spuren pro Sekunde lesen, wie die Rotation allein vermuten lässt. - Unter Berücksichtigung der Rotation und der Suchzeit wird die
(1/1000 + 1/120)szum Lesen jedes Titels benötigte Zeit angegeben.
Notiz:
Wie @sawdust in den Kommentaren richtig anmerkt, verwendet diese Antwort mehrere Vereinfachungen. Dies liegt daran, dass in der Frage keine weiteren Informationen gegeben wurden und ich versucht habe, mit den Grundlagen zu arbeiten. Wenn die Frage komplexer ist (oder sich mit tatsächlicher Hardware befasst, anstatt eine Prüfungsfrage zu sein), müssen diese Faktoren berücksichtigt werden:
- Die Platte kann mehrere (sagen wir ) Platten haben , so dass die 20000 Spuren auf die Platten
Nverteilt werden können . Im Allgemeinen kann eine Platte auf beiden Seiten verwendet werden.[1] Die 20000 Spuren der Lese-/Schreibköpfe im Laufwerk sind also nicht 20000 Zylinder, sondern Zylinder. Das könnte das gleichzeitige Lesen von Spuren ermöglichen . Das Lesen von Spuren dauert dann .N2N20000/(2N)2N2N(1/120)s - Die Suchzeit sollte nicht auf festgelegt sein
1ms. Normalerweise ist es eine Kombination ausKopfsuchzeit, bei der der Kopf zum richtigen Zylinder bewegt wird (was nicht immer der Fall sein muss, je nachdem, wo Sie sich auf dem Laufwerk befinden),PLUSdie Rotationslatenz, was bedeutet, dass die Platte selbst rotieren muss, bis der Kopf über dem richtigen Sektor ist. Im Durchschnitt könnte die Rotationslatenz vereinfacht auf die Hälfte der Zeit geschätzt werden, die die Platte für eine ganze Umdrehung benötigt. Die Rotationslatenz könnte also(1/240)sfür jeden neuen Zylinder etwa 100 betragen. - Echte Laufwerke können bestimmte Latenzprobleme haben, wenn es Probleme gibt, die Daten richtig zu lesen. Dies passiert, wenn Blöcke beschädigt oder anderweitig schwer zu lesen sind und das Laufwerk versucht, die Sektoren mit unterschiedlichen Kopfpositionen und Parametern zu lesen, um die Chance zu erhöhen, überhaupt Daten abzurufen. Die daraus resultierenden Latenzen können manchmal sogar bei neuen Einzelhandelslaufwerken beobachtet werden und müssen bei der Planung eines echten Systems berücksichtigt werden, das von zeitnahen Festplattenlesevorgängen abhängt. Man kann also nicht immer davon ausgehen, dass ein Track nach einer einzigen Umdrehung vollständig gelesen wird. Das Problem kann sehr schlimm werden, daher bieten mehr Enterprise-Laufwerke Funktionen wie TLER, um die erlaubte Zeit für den erneuten Leseversuch eines Sektors zu begrenzen.[2]
[1]:Wikipedia: Zylinderkopf-Bereich
[2]:Western Digital: Unterschied zwischen Laufwerken der Desktop Edition (WD Blue, WD Green und WD Black) und der RAID (Enterprise) Edition