A. Frank

File Organization

Hardware

Time Parameters

A. Frank

2

Upper surface of upper platter of disk pack

.

מסילה/גליל iמקור

Source Cyl

מסילה/גליל jיעד

Destination Cylזרוע

עליון משטחשלעליון תקליט

סיבוב עםכיוון השעוןClock-wise

Rotation

A. Frank

3

Initial state: arm at source cylinder

.

מסילה/גליל iמקור

מסילה/גליל jיעד

זרוע

0B1B

1nbtB

להעברה גוש

עם סיבובהשעון עליון כיוון משטח

שלעליון תקליט

A. Frank

4

מושגי יסוד

– פרק הזמן הדרוש לאיתור Search TimeSearch Timeזמן חיפוש – זמן חיפוש – •אלמנט נתונים, רשומה או קובץ בהתקן אחסון או ברשת

התקשורת.

– הזמן החולף מרגע Access Time - Aזמן גישה - •הייזום של פקודת קריאה לנתונים ועד לסיום העברת

הנתונים.– הזמן הנדרש בכדי להציב Seek Time - Sזמן חתירה – •

את זרוע הגישה של התקן אחסון בגישה ישירה, על המסילה הנכונה בגליל.

A. Frank

5

מושגי יסוד

– הזמן הנדרש, לראש Rזמן השהיה סיבובית – • כתיבה של התקן גישה ישירה, לאכן /קריאה

רשומה במסילה הנוכחית על פי מען או מפתח. – הזמן הנדרש לתהליך העברת Tזמן העברה – •

הנתונים מתחילתו ועד סיומו. - הזמן החולף מרגע S + Rזמן המתנה – •

תחילת ביצוע פעולת קריאה לנתונים ועד לרגע שבו מתחילה העברת הנתונים.

A. Frank

6

מושגי יסוד

האצת זרועהאצת זרוע זמן שיוטזמן שיוט האטת זרועהאטת זרוע ייצובייצוב

AAזמן גישה - זמן גישה -

SSזמן חתירה - זמן חתירה - RRהשהיה סיבובית - השהיה סיבובית -

תקורת פקודהתקורת פקודה זמן המתנהזמן המתנה TTזמן העברה - זמן העברה -

A. Frank

7

Components/costs of I/O operation

מרכיבים/עלויות )פרמטרי זמן( בפעולת •ק/פ:

– הזמן להזזת Seek Timeזמן חתירה 1. j.לגליל יעד i הזרוע מגליל מקור

מאד מתאים - למה?(.seek )השם

A. Frank

8

After seek: arm at destination cylinder

.

מסילה/גליל iמקור

מסילה/גליל jיעד

זרוע

0B1B

1nbtB

להעברה גוש

עם סיבובהשעון עליון כיוון משטח

שלעליון תקליט

A. Frank

9

Components/costs of I/O operation

מרכיבים/עלויות )פרמטרי זמן( בפעולת •ק/פ:

– הזמן להזזת Seek Timeזמן חתירה 1.j.לגליל יעד i הזרוע מגליל מקור

Delay/Latencyזמן השהייה סיבובית 2.

Rotational – זמן איכון רשומה במסילהנוכחית על פי מען או מפתח.

A. Frank

10

After rotational delay: head on block 1

.

מסילה/גליל iמקור

מסילה/גליל jיעד

זרוע

0B2B1nbtB

להעברה גוש

עם סיבובהשעון עליון כיוון משטח

שלעליון תקליט

1B

A. Frank

11

Components/costs of I/O operation

מרכיבים/עלויות )פרמטרי זמן( בפעולת •ק/פ:

– הזמן להזזת Seek Timeזמן חתירה 1.j.לגליל יעד i הזרוע מגליל מקור

Delay/Latencyזמן השהייה סיבובית 2.

Rotational – זמן איכון רשומה במסילהמען או מפתח.נוכחית על פי

– Transfer Timeזמן העברה 3. הזמן להעברת )קריאה/כתיבה(

הגוש עצמו.

A. Frank

12

After block transfer: head after block 1

.

מסילה/גליל iמקור

מסילה/גליל jיעד

זרוע

0B2B

1nbtB

כבר שהועבר גוש

עם סיבובהשעון עליון כיוון משטח

שלעליון תקליט

3B1B

A. Frank

13

Components/costs of Seek Time תתי-מרכיבים עיקריים:4יש s בזמן חתירה•

– זמן האצת הזרוע, לכיוון Accelerationזמן האצה 1.גליל היעד, עד למה' תנועה מרבית.

– אחרי ההאצה, פרק הזמן שבו Coastingזמן שיוט 2.הזרוע נעה במה' תנועה מרבית, לכיוון גליל היעד.

– הזמן הנדרש להאטת Slowdown זמן האטה 3.הזרוע ממה' תנועה מירבית לעצירה במסילת

היעד.– הזמן הנדרש כדי לייצב את Settling זמן ייצוב4.

הראש כך שיוכל לקרוא ולכתוב נתונים.

A. Frank

14

Seek Time

, סדר גודל – Seek Time – sזמן חתירה •נוסחת הערכה ראשונית לזמן חתירה:• לחתירה )כולל ( Constant ) - תקורה קבועה•

האצה, האטה, והתייצבות(. סדר גודל – •( - Length – מרחק חתירה בגלילים )•( - Inter-track Coast מעבר בשיוט מגליל )

(. עוקב )לא לבלבל עם לגליל סדר גודל –

• ( - Minimal Seek Time זמן חתירה מגליל )מקור לגליל יעד עוקב/קודם )בכיוון כלשהו(

l

lss c cs

1scss 1

ms10~

s10~

|| jil

1s

ms1~

A. Frank

15

Inter-track Coast/Seek

A. Frank

16

Average Seek Distanceמהו מרחק/זמן חתירה ממוצע? – מספר הנחות:• גלילים. N (= ncd)נניח כי מארז הדיסק מכיל •גלילים. הוא j לגליל iהמרחק בין גליל ••( אחידה התפלגות (, Uniform Distributionבהנחת

מקור גליל להיות שווה הסתברות גליל לכל יש ולהיות גליל יעד.

לכן: ממוצע מרחק חתירה הוא - סכום המרחקים •שהוא, יעד גליל לכל מקור גליל מכל האפשריים,

לחלק למספר מרחקי החתירה האפשריים.

|| jil

A. Frank

17

Computation of Average Seek Distance

N

ijj

i

j

N

i

N

i

jiji1

1

111

2

3

)1()1()1(

1

NNNii

N

i

N

i

iiii

1 2

)1()1(2

3

N

3

1N

תנועות אפשריות של הזרוע מכל גליל מקור ישנן אחר. בהנחה שלכל תנועה אפשרית יש את אותה לכל גליל יעד

שחישבנו למעלה במספר המרחקים הסתברות, נחלק את סכוםהתנועות האפשריות כדי לקבל מרחק חתירה

: ממוצע וזמן חתירה ממוצע הם

)1( NN

)1( NN

3Nss c

A. Frank

18

Rotational Delay/Latency

•( Average Rotational Delay/Latency )r –זמן השהייה ממוצע עד שתחילת הגוש הנדרש

שווה כמובן לחצי זמן rתהיה מתחת הראש. סיבוב הדיסק.

• 2r .הוא זמן סיבוב אחד של מארז הדיסק הוא זמן A = [S + R + T]זמן תקורת פקודה + •

( לגוש.Access Timeגישה )•( Rotations Per Minute )RPM מספר סיבובים –

לדקה של מארז הדיסק – נתון ע"י יצרן הדיסק.

A. Frank

19

Rotational Delay/Latency

סיבובים לדקה אזי זמן סיבוב אחד RPMאם יש •=

לכן זמן השהייה סיבובית • הוא:r ממוצע )חצי סיבוב(

דוגמאות:•

ms00.3r10000RPMms17.4r7200RPMms56.5r5400RPMms33.8r3600RPMms5.12r2400RPM

RPM1

msRPM

r100060

21

A. Frank

20

Examples of different RPMS

Spindle Speed (RPM)Average Latency (Half Rotation)

(ms)Typical Current Applications

3,6008.3Former standard, now obsolete

4,2007.1Laptops

4,5006.7IBM Microdrive, laptops

4,9006.1Laptops

5,2005.8Obsolete

5,4005.6Low-end  IDE/ATA, laptops

7,2004.2High-end IDE/ATA, Low-end SCSI

10,0003.0High-end SCSI

12,0002.5High-end SCSI

15,0002.0Top-of-the-line SCSI

The PC Guide - http://www.pcguide.com