关于电脑机械硬盘的两个重要知识点

电脑教程 2021-10-06 09:53:46

1：数据是按"柱面"存取的！

磁盘的数据读/写一般是按柱面进行的，即读/写数据时首先在同一柱面内从“0”磁头开始进行操作，依次向下在同一柱面的不同盘面即不同磁头上进行操作，只有当同一柱面所有的磁头全部读/写完毕后，磁头才转移到下一柱面（即寻道）。

因为切换磁头只需通过电子设备切换即可，而切换柱面则必须通过机械设备切换。电子磁头间的切换比机械磁头向临近磁道或柱面切换要快的多。所以，数据的读/写按柱面进行，而不按盘面进行。也就是说，一个磁道写满数据后，就在同一柱面的下一个盘面的相同半径磁道来写，一个柱面写满后，才移到下一个柱面开始写数据。读数据也按照这种方式进行，这样就大大提高了磁盘的读/写效率。

2：存取数据是怎样耗时的？

一次磁盘读写操作的时间由寻找（寻道）时间、延迟时间和传输时间决定：

1)寻找时间Ts：活动头磁盘在读写信息前，将磁头移动到指定磁道所需要的时间。这个时间除跨越n条磁道的时间外，还包括启动磁臂的时间s，即：Ts=m*n+s。式中，m是与磁盘驱动器速度有关的常数，约为0.2ms，磁臂的启动时间约为2ms。

2)延迟时间Tr：磁头定位到某一磁道的扇区（块号）所需要的时间，设磁盘的旋转速度为r，则：Tr=1/(2*r)。对于硬盘，典型的旋转速度为5400r/m，相当于一周11.1ms，则Tr为5.55ms;对于软盘，其旋转速度在300~600r/m之间，则Tr为50~100ms。

3)传输时间Tt：从磁盘读出或向磁盘写入数据所经历的时间，这个时间取决于每次所读/写的字节数b和磁盘的旋转速度：Tt=b/(r*N)。式中，r为磁盘每秒钟的转数；N为一个磁道上的字节数。

在磁盘存取时间的计算中，寻道时间与磁盘调度算法相关，下面将会介绍分析几种算法，而延迟时间和传输时间都与磁盘旋转速度相关，且为线性相关，所以在硬件上，转速是磁盘性能的一个非常重要的参数。

总平均存取时间Ta可以表示为：Ta=Ts+Tr+Tt。

虽然这里给出了总平均存取时间的公式，但是这个平均值是没有太大实际意义的，因为在实际的磁盘I/O操作中，存取时间与磁盘调度算法密切相关。调度算法直接决定寻找时间，从而决定了总的存取时间。

标签：机械硬盘

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