磁盘调度中寻道时间与传输时间的区别

28 Apr 2025 | 4 分钟阅读

在本文中,您将学习寻道时间传输时间之间的区别,但在讨论这些区别之前,您必须了解磁盘调度中的寻道时间和传输时间。

磁盘调度中的寻道时间是什么?

寻道时间是硬盘控制器定位特定存储数据所需的时间。寻道时间会因读/写请求发送时磁头所处位置的不同而异。

当任何内容被读取或写入磁盘驱动器时,磁盘的读/写磁头会移动到正确的位置。磁盘读/写磁头的实际物理定位称为寻道。磁盘读/写磁头从一个磁盘移动到另一个磁盘所需的时间称为寻道时间

对于给定的磁盘,寻道时间可能不同,因为从起始点到读/写磁头被指示移动到的位置之间的距离不同。因此,寻道时间通常以平均寻道时间来衡量。寻道时间也以另外两种方式衡量:磁道到磁道和全行程。

  1. 磁道到磁道是读/写磁头在相邻磁道之间搜索或寻道所需的时间。它通常以毫秒为单位测量,2 到 4 毫秒,最小 1 毫秒。
  2. 全行程是寻道整个磁盘所需的时间。全行程也以毫秒为单位测量,低于 10 毫秒的寻道时间通常被认为对于硬盘来说是可以接受的。

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执行器移动访问臂,这需要一定的时间。这称为寻道时间。这个时间可能因磁道之间的距离以及在每个读/写命令发出时其原点而异。它还取决于以下因素,例如

  • 读/写磁头的速度。
  • 当前位置和最终位置之间的距离

没有记录寻道时间的行业标准,也没有一个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都以平均值测量寻道时间,一些制造商还包括全行程和磁道到磁道规格。

例如:

考虑一个由同心圆(称为磁道)组成的硬盘,您想从中获取一些数据。寻道时间是磁头从其当前磁道移动到数据所在磁道所需的时间,如下图所示。

Seek Time vs Transfer Time in Disk Scheduling

即使在此之后,它可能还需要等待一段时间,因为数据位于磁道的另一侧,这种延迟称为旋转延迟,但这不计入寻道时间。

磁盘调度中的传输时间是什么?

传输时间是数据从磁盘传输所需的时间。它因磁盘的旋转速度而异。磁盘旋转得越快,我们读取数据的速度就越快,一个磁道上的字节数也可以称为磁盘的密度。如果我们传输数据更快,那么传输时间就会更短。它取决于以下因素,例如

  • 磁盘的旋转速度(越快越好)。
  • 磁道和扇区密度(越多越好)。
  • 要传输的数据量。

从磁盘传输数据的时间取决于磁盘的旋转速度,计算方法如下。

其中 T = 传输时间,b = 要传输的字节数,N = 一个磁道上的字节数,r = 每秒转数(RPS)的旋转速度。

寻道时间与传输时间之间的区别

在可移动磁头系统上,将磁头定位在磁道所需的时间称为寻道时间。一旦选择了磁道,磁盘控制器就会等待,直到适当的扇区旋转并与磁头对齐。扇区开始到达磁头所需的时间称为旋转延迟

Seek Time vs Transfer Time in Disk Scheduling

寻道时间和旋转延迟的总和等于访问时间,这是进入读或写位置所需的时间。一旦磁头就位,当扇区在磁头下方移动时,就会执行读或写操作。此数据传输操作中的时间称为传输时间。以下是磁盘调度中寻道时间和传输时间之间的区别:

寻道时间传输时间
寻道时间是磁头从当前磁道移动到数据所在磁道所需的时间。传输时间是数据从磁盘传输到主机系统所需的时间。
寻道时间会因当前位置和最终位置之间的距离以及磁头被指示如何移动而有很大差异。传输时间使用公式 T = b/rN 计算
其中 T 为传输时间,b 为要传输的字节数,N 为一个磁道上的字节数,r 为每秒转数(RPS)的旋转速度。
以平均寻道时间衡量。以单位时间(即秒)传输的数据量衡量。
寻道时间通常在 10-20 毫秒之间,具体取决于 RPS 和驱动器等级。传输 30-60MB 数据大约需要 1 秒钟。