7、深入理解计算机系统笔记:存储器层次结构,存储技术(2)-阿里云开发者社区

开发者社区> hopegrace> 正文

7、深入理解计算机系统笔记:存储器层次结构,存储技术(2)

简介: 1、磁盘构造 每个表面是由一组称为磁道(track)的同心圆组成;每个磁道被划分成一组扇区(sector);每个扇区包含相等数量的数据位(通常是512字节);这些数据编码在扇区上的磁性材料中。扇区之间由一些间隙(gap)分隔开,这些间隙中不存在数据位。
+关注继续查看

1、磁盘构造<?xml:namespace prefix = o />

每个表面是由一组称为磁道(track)的同心圆组成;每个磁道被划分成一组扇区(sector);每个扇区包含相等数量的数据位(通常是512字节);这些数据编码在扇区上的磁性材料中。扇区之间由一些间隙(gap)分隔开,这些间隙中不存在数据位。间隙存储用来标识扇区的格式化位。

wps_clip_image-27712

注:spindle(主轴)platter(盘片)cylinder(柱面)

2、磁盘容量

wps_clip_image-10978

(扇区大小×每条磁道平均扇区数×每个面磁道的磁道数×每个盘片的面数×每个磁盘的盘数)

3、对于与DRAMSRAM容量相关的单位,通常K 210M 220G 230,对于磁盘和网络这样的I/O设备容量相关的单位,通常K 103M 106G 109

4、任何时刻,所有的读写头都位于同一柱面上。

wps_clip_image-221

注:spin(旋转),cushion(垫子),radially(放射状的,在半径方向上)

在传动臂末端的读/写头在磁盘表面高度约0.1微米处一层薄薄的气垫上飞翔,速度大约为80km/h。磁盘以扇区大小的块来读写数据。

5、对扇区的访问时间有三个主要部分组成:寻道时间(seek time),旋转时间(rotational latency)和传送时间(transfer time)。

1)寻道时间(seek time):为了读取某个目标扇区的内容,传动臂把读/写头首先定位到包含目标扇区的磁道上。所需时间即为寻道时间,约等于最大旋转时间。

2)旋转时间:定位到期望的磁道后,驱动器等待目标扇区的第一个位旋转到读/写头下。

Tmax rotation = 1/最大旋转数率

Tavg rotation = (1/2) × Tmax rotation

3)传送时间

Tavg transfer = (1/最大旋转数率) × (1/每磁道的平均扇区数)。

6、现代磁盘构造复杂,有多个盘面,这些盘面上有不同的记录区。为了对操作系统隐藏这样的复杂性,现代磁盘将它们的构造简化为一个b个扇区大小的逻辑块的序列,编号为0,1,2,...b-1。磁盘中有一个小的硬件/固件设备,称为磁盘控制器,维护着逻辑块号的和实际(物理)磁盘扇区之间的映射关系。

    When the operating system wants to perform(执行) an I/O operation such as

reading a disk sector into main memory, it sends a command to the disk controller 

asking it to read a particular logical block number. Firmware on the controller

performs a fast table lookup that translates the logical block number into a (surface,

track, sector) triple that uniquely identifies the corresponding physical sector.

Hardware on the controller interprets this triple to move the heads to the appropriate

cylinder, waits for the sector to pass under the head, gathers up the bits sensed by the

head into a small buffer on the controller, and copies them into main memory.

<Computer Systems:A Programmer's Perspective>

版权声明:本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献,版权归原作者所有,阿里云开发者社区不拥有其著作权,亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《阿里云开发者社区用户服务协议》和《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,填写侵权投诉表单进行举报,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。

相关文章
30、深入理解计算机系统笔记,并发编程(concurrent)(2)
1、共享变量 1)线程存储模型 线程由内核自动调度,每个线程都有它自己的线程上下文(thread context),包括一个惟一的整数线程ID(Thread ID,TID),栈,栈指针,程序计数器,通用目的寄存器和条件码。
687 0
论文笔记之:Action-Decision Networks for Visual Tracking with Deep Reinforcement Learning
论文笔记之:Action-Decision Networks for Visual Tracking with Deep Reinforcement Learning  2017-06-06  21:43:53      这篇文章的 Motivation 来自于 MDNet:         本文所...
1610 0
31、深入理解计算机系统笔记,并发编程(concurrent)(3)
1、基于预线程化(prethreading)的并发服务器 常规的并发服务器中,我们为每一个客户端创建一个新线程,代价较大。一个基于预线程化的服务器通过使用“生产者-消费者模型”来试图降低这种开销。
902 0
18、深入理解计算机系统笔记:测量程序执行时间
1、人不能够觉察短于大约100ms的时间段。 2、计算机有一个外部计时器,它周期性地向处理器发送中断信号。这些中断信号之间的时间被称为间隔时间(interval time)。 3、从一个进程切换到另一个进程需要几千个时钟周期来保存当前当前进程的状态。
581 0
20、深入理解计算机系统笔记,虚拟存储器,基本原理(2)
2)页命中 3)缺页 DRAM缓存不命中称为缺页(page fault)。 VM page fault (before). The reference to a word in VP 3 is a miss and triggers a page fault.
525 0
27、深入理解计算机系统笔记,网络编程
1、每个网络应用都是基于客户端-服务器模型的。客户端-服务器模型中的基本操作是事务(transaction)(这里的事务与数据库中的事务有区别,没有数据库事务的特性,如原子性,这时原事务仅仅是客户端和服务器之间执行的一系列步骤)。
631 0
+关注
582
文章
0
问答
文章排行榜
最热
最新
相关电子书
更多
文娱运维技术
立即下载
《SaaS模式云原生数据仓库应用场景实践》
立即下载
《看见新力量:二》电子书
立即下载