硬盘驱动器(HDD)辅助内存

硬盘是一种如下所示的内存存储设备：

磁盘分为磁道。每个轨道进一步划分为多个扇区。这里要注意的一点是，外磁道的尺寸大于内磁道，但是它们包含相同数量的扇区，并且具有相同的存储容量。这是因为在内部轨道的扇区中存储密度高，而在外部轨道的扇区中稀疏地布置了钻头。每个扇区的一些空间用于格式化。因此，一个扇区的实际容量小于给定容量。

读写(RW)磁头在旋转的硬盘上移动。正是这个读写磁头在磁盘上执行了所有读和写操作，因此RW磁头的位置是一个主要问题。要在存储位置上执行读取或写入操作，我们需要将RW磁头放在该位置上。在这里必须注意一些重要的术语：

1. 搜寻时间– RW磁头从其当前位置到达所需音轨所花费的时间。
2. 轮转等待时间–扇区到达RW头之下所花费的时间。
3. 数据传输时间–传输所需数据量所花费的时间。这取决于转速。
4. 控制器时间–控制器花费的处理时间。
5. 平均访问时间–搜索时间+平均旋转延迟时间+数据传输时间+控制器时间。

注意：平均旋转延迟主要是1/2 *(标准延迟)。

有疑问的是，如果未提及寻道时间和控制器时间，则将它们设为零。

如果未给出要传输的数据量，则假定没有数据在传输。否则，请计算传输给定数据量所需的时间。

当未给出RW磁头的当前位置时，获取旋转等待时间的平均值。因为，RW可能已经存在于所需的位置，或者可能需要整整旋转才能将所需的扇区放到RW磁头下方。但是，如果给出了RW磁头的当前位置，则必须计算旋转等待时间。

例子 –
考虑具有以下功能的硬盘：
4个表面
每面64条轨道
128个扇区/磁道
256字节/扇区

1. 硬盘容量是多少?
   磁盘容量=表面*磁道/表面*扇区/磁道*字节/扇区
   磁盘容量= 4 * 64 * 128 * 256
   磁盘容量= 8 MB
2. 磁盘以3600 RPM旋转，数据传输速率是多少?
   60秒-> 3600转
   1秒-> 60转
   数据传输速率=每秒转数*磁道容量*表面数量(因为每个表面都使用1个RW磁头)
   数据传输率= 60 * 128 * 256 * 4
   数据传输速率= 7.5 MB /秒
3. 磁盘以3600 RPM旋转，平均访问时间是多少?
   由于未给出寻道时间，控制器时间和要传输的数据量，因此我们将所有三个项都视为0。
   因此，平均访问时间=平均旋转延迟
   旋转延迟=> 60秒-> 3600旋转
   1秒-> 60转
   旋转等待时间=(1/60)秒= 16.67毫秒。
   平均旋转延迟=(16.67)/ 2
   = 8.33毫秒。
   平均访问时间= 8.33毫秒。
4. 另一个示例：GATE IT 2007 |第44章