存儲訪問時間

存儲訪問時間

存儲訪問時間,也可以稱之為存取時間,是指從啟動一次存儲器操作到完成該操作所經歷的時間。具體講,從一次讀操作命令發出到該指令完成,將數據讀入數據緩衝暫存器為止所經歷的時間。存儲訪問時間略小於存儲周期。存儲訪問時間和存儲周期反映了主存速度的指標。

基本介紹

  • 中文名:存儲訪問時間
  • 外文名:store access time
  • 學科:計算機
  • 定義:存儲器進行一次讀或寫操作的時間
  • 有關術語:存儲器
  • 領域:計算機系統
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簡介

存儲訪問時間是指將信息送入存貯器以及從存貯器中取出信息所需的時間之和。向存貯器請求信息到信息從 存貯器送出所需的時間間隔,稱為 讀(取)時間;從信息送入存貯器到完成存貯所需的時間間隔,稱為寫 (存)時間。對於外存貯器,如磁碟、 磁帶、磁鼓等,因每次操作時間不等,所以一般用 “平均存取時間”來 描述。

存儲周期

存儲周期,是指對存儲器進行連續兩次存取操作所需要的最小時間間隔。由於有些存儲器在一次存取操作後需要一定的恢復時間,所以通常存取周期大於或等於取數時間。讀寫周期一般與存儲器的類型有關,在一定程度上體現存儲器的速度。

存取周期

計算機存儲器進行一次完整的存取操作所需的全部時間,即存儲器進行連續兩次存取操作所允許的最短時間間隔。對於破壞性讀出的存儲器(如磁心存儲器),它包括讀出時間和讀出信息重新寫入原來的存儲單元所需的時間。
存取周期又稱存儲器周期。它是存儲器的重要參數,也是電子計算機的重要指標,特別是記憶體儲器,它直接影響電子計算機的速度性能。一台計算機,記憶體儲器的存取周期一般也是中央處理機的節拍周期,中央處理機在存取周期內,從記憶體儲器取出指令,經解碼後,若要運算,還要有一個周期從記憶體儲器取出數據。
人們希望存儲器的容量大,能存儲和執行大的程式,又希望它的存取周期短,使計算速度快。由於存儲器容量大,結構就複雜,存取速度就會慢。所以容量大、周期短不能同時達到,一般計算機記憶體儲器容量小些,速度快些; 外存儲器則容量大,彌補記憶體儲器容量的不足。

存儲器

存儲器(Memory)是現代信息技術中用於保存信息的記憶設備。其概念很廣,有很多層次,在數字系統中,只要能保存二進制數據的都可以是存儲器;在積體電路中,一個沒有實物形式的具有存儲功能的電路也叫存儲器,如RAM、FIFO等;在系統中,具有實物形式的存儲設備也叫存儲器,如記憶體條、TF卡等。計算機中全部信息,包括輸入的原始數據、電腦程式、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。它根據控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲器,計算機才有記憶功能,才能保證正常工作。計算機中的存儲器按用途存儲器可分為主存儲器(記憶體)和輔助存儲器(外存),也有分為外部存儲器內部存儲器的分類方法。外存通常是磁性介質或光碟等,能長期保存信息。記憶體指主機板上的存儲部件,用來存放當前正在執行的數據和程式,但僅用於暫時存放程式和數據,關閉電源或斷電,數據會丟失。

磁碟存儲訪問時間

磁碟設備在工作時以恆定速率旋轉。為了讀或寫,磁頭必須能移動到所要求的磁軌上,並等待所要求的扇區的開始位置旋轉到磁頭下,然後再開始讀或寫數據。故可把對磁碟的訪問時間分成以下三部分。
1) 尋道時間
這是指把磁臂(磁頭)移動到指定磁軌上所經歷的時間。該時間是啟動磁臂的時間 s 與磁頭移動 n 條磁軌所花費的時間之和,即
= m × n + s
其中,m 是一常數,與磁碟驅動器的速度有關。對於一般磁碟,m = 0.2;對於高速磁碟,
m≤0.1,磁臂的啟動時間約為 2 ms。這樣,對於一般的溫盤,其尋道時間將隨尋道距離的
增加而增大,大體上是 5~30 ms。
2) 旋轉延遲時間
這是指定扇區移動到磁頭下面所經歷的時間。不同的磁碟類型中,旋轉速度至少相差一個數量級,如軟碟為 300 r/min,硬碟一般為 7200~15 000 r/min,甚至更高。對於磁碟旋轉延遲時間而言,如硬碟,旋轉速度為 15000 r/min,每轉需時 4 ms,平均旋轉延遲時間
為 2 ms;而軟碟,其旋轉速度為 300 r/min 或 600 r/min,這樣,平均
為 50~100 ms。
3) 傳輸時間
這是指把數據從磁碟讀出或向磁碟寫入數據所經歷的時間。T t 的大小與每次所讀/寫的位元組數 b 和旋轉速度有關:
其中,r 為磁碟每秒鐘的轉數;N 為一條磁軌上的位元組數,當一次讀/寫的位元組數相當於半條
磁軌上的位元組數時,
相同。因此,可將訪問時間
表示為
由上式可以看出,在訪問時間中,尋道時間和旋轉延遲時間基本上都與所讀/寫數據的多少無關,而且它通常占據了訪問時間中的大頭。例如,我們假定尋道時間和旋轉延遲時間平均為 20 ms,而磁碟的傳輸速率為 10MB/s,如果要傳輸 10 KB 的數據,此時總的訪問時間為 21 ms,可見傳輸時間所占比例是非常小的。當傳輸 100 KB 數據時,其訪問時間也只是 30 ms,即當傳輸的數據量增大 10 倍時,訪問時間只增加約 50%。目前磁碟的傳輸速率已達 80 MB/s 以上,數據傳輸時間所占的比例更低。可見,適當地集中數據(不要太零散)傳輸,將有利於提高傳輸效率。

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