磁盘调度中寻道时间与磁盘访问时间的区别

在本文中，您将了解寻道时间和磁盘访问时间之间的区别。但在讨论这些区别之前，您需要先了解磁盘调度中的寻道时间和磁盘访问时间。

什么是磁盘调度中的寻道时间？

寻道时间是硬盘控制器定位特定存储数据所需的时间。寻道时间会根据发送读/写请求时磁头所在的位置而变化。

当向磁盘驱动器读取或写入任何内容时，磁盘的读/写磁头会移动到正确的位置。读/写磁头的实际物理定位过程称为寻道。磁盘的读/写磁头从一个盘片移动到另一个盘片所需的时间称为寻道时间。

对于给定的磁盘，由于起始点到读/写磁头被指令移动到的位置的距离不同，寻道时间可能会有所不同。因此，寻道时间通常以平均寻道时间来衡量。寻道时间还通过另外两种方式来衡量：道到道（track to track）和全程（full stroke）。

1. 道到道是读/写磁头在相邻磁道之间搜索或寻道所需的时间。它以毫秒为单位，通常在 2 到 4 毫秒之间，最低可达 1 毫秒。
2. 全程是寻道整个磁盘所需的时间。全程也以毫秒为单位，低于 10 毫秒的寻道时间通常被认为是硬盘可接受的性能。

操作系统请求驱动器控制器固件让硬盘读取信息，这会驱动读/写磁头移动到存储所需数据的位置。在磁道之间切换需要磁头致动器移动存取臂，这需要一定的时间。这个时间被称为寻道时间。它会根据磁道之间的距离以及每次读/写命令发出时磁头的起始位置而变化。

由于没有行业标准来记录寻道时间，因此没有单一的数字可以确定整个驱动器的寻道时间。这就是为什么大多数磁盘驱动器制造商以平均值来衡量寻道时间，一些制造商还会提供全程和道到道的规格。

例如：

假设一个硬盘由称为磁道的同心圆组成，您想要获取一些数据，但读/写磁头当前位于磁道 1 上，如下图所示。

但用户请求的数据位于磁道 4 上。在这种情况下，读/写磁头将移动到磁道 4，如下图所示。到达磁道 4 所需的时间就是寻道时间。

寻道时间是磁头从其当前磁道（磁道 1）移动到数据所在磁道（磁道 4）所需的时间。即使在此之后，它可能还需要等待更多的时间，因为数据位于磁道的另一侧，这种延迟被称为旋转延迟，但这不计入寻道时间。

什么是磁盘调度中的磁盘访问时间？

磁盘访问时间定义为计算机处理一个读/写请求，然后从磁盘存储中检索所需数据所需的总时间。

磁盘访问时间有两个组成部分。第一个部分是寻道时间，发生在读写臂寻找所需磁道时。第二个部分是延迟或等待时间，发生在读写臂等待磁道上所需扇区旋转到位时。

对磁盘上数据的访问以毫秒为单位来衡量。然而，这实际上比 CPU 的处理速度慢得多。尽管 I/O 仍然很慢，但它无法与现代处理器的速度提升相匹配。磁盘访问时间分为两个部分：

1. 访问时间
2. 数据传输时间

公式

您可以使用以下公式计算磁盘访问时间。

1. 访问时间

访问时间定义为在实际数据传输发生之前的设置时间。例如，读/写磁头在磁道 1 上，但我们需要从另一个磁道或段读取数据。因此，在实际传输发生之前，读/写磁头将移动到数据块的位置。这种延迟被称为访问时间。访问时间通过以下各项的总和计算得出：

• 寻道时间： 读/写磁头到达所需输出位置所需的时间。它被认为是最重要的时间，因为它不能产生间隙。寻道时间与性能成反比。因此，寻道时间越短，性能就越好。

• 旋转延迟： 读/写磁头从当前位置移动到所请求扇区所需的时间。

• 命令处理时间： 磁盘设备处理命令并建立磁盘设备各组件之间连接以进行数据读/写所需的时间。这是由内部电路引起的。
• 稳定时间： 读/写磁头停止振动所需的时间。

注意：命令处理时间和稳定时间通常在数值问题中不被提及，我们将其视为零。

2. 数据传输时间

数据传输时间定义为在系统和磁盘之间传输数据所需的时间。数据传输时间有两种类型：

• 内部传输速率： 定义为在磁盘表面和硬盘缓存之间移动数据所需的时间。
• 外部传输速率： 定义为在硬盘缓存和系统之间移动数据所需的时间。

寻道时间与磁盘访问时间的区别

以下是磁盘调度中旋转延迟和磁盘访问时间之间的一些区别，例如：