基本介紹
- 中文名：磁碟檔案訪問
- 外文名：Disk file access
- 學科：計算機
- 定義：存儲在磁碟上的檔案進行訪問
- 影響因素：磁碟訪問時間
- 領域：作業系統
簡介,磁碟訪問時間,尋道時間,旋轉延遲時間,傳輸時間,磁碟調度,
簡介
磁碟存儲器是用表面塗有磁性材料的圓盤作為記錄介質的存儲裝置。由盤組、驅動和控制等部分組成。磁碟存儲器不僅容量大，存取速度快，而且可以實現隨機存取，是當前存放大量程式和數據的理想設備，故在現代計算機系統中，都配置了磁碟存儲器，並以它為主來存放檔案。這樣，對檔案的操作，都將涉及到對磁碟的訪問。磁碟檔案訪問是指對存儲在磁碟上的檔案進行訪問。對磁碟檔案訪問影響因素有磁碟訪問時間、磁碟調度。
磁碟訪問時間
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。
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
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。
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 15 000 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。
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。
的大小與每次所讀/寫的位元組數 b 和旋轉速度有關：
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 10 MB/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。
磁碟調度
磁碟是可供多個進程共享的設備，當有多個進程都要求訪問磁碟時，應採用一種最佳調度算法，以使各進程對磁碟的平均訪問時間最小。由於在訪問磁碟的時間中，主要是尋道時間，因此，磁碟調度的目標是使磁碟的平均尋道時間最少。目前常用的磁碟調度算法有先來先服務、最短尋道時間優先及掃描等算法。
