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Note per Studenti Esercizio 17 · tempo di accesso su traccia e su cilindro a 7200 giri

Esercizio 17tempo di accesso su traccia e su cilindro a 7200 giri

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Testo (svolto in aula, lezione del 16 novembre 2016). È dato un disco rigido con capacità di 128 GB, 4 piatti (8 facce), 65 536 tracce per faccia, 1024 settori per traccia, velocità di rotazione di 7200 giri al minuto e tempo medio di posizionamento della testina di 8,5 ms. Calcolare il tempo totale medio per trasferire 64 KB, assumendo che i dati siano memorizzati

a) in settori contigui di una singola traccia; b) in settori contigui di un cilindro.

Formule in Memoria esterna - dischi, RAID e memorie otticheDisco magnetico (piatti, facce, tracce, settori, cilindri); tempo di accesso come somma di posizionamento, latenza rotazionale e trasferimento, con formule ed esempio; algoritmi di scheduling FCFS, SSTF e ascensore; livelli RAID da 0 a 6; SSD; CD, DVD e nastri.Memoria esterna - dischi, RAID e memorie ottiche →.

Latenza

Tgiro=60⋅10007200=8,3‾ ms,Tlatenza=4,16‾ msT_{giro} = \frac{60 \cdot 1000}{7200} = 8{,}\overline{3} \text{ ms}, \qquad T_{latenza} = 4{,}1\overline{6} \text{ ms}

Byte per traccia

  • Byte per faccia: 237/23=2342^{37}/2^3 = 2^{34}.
  • Byte per traccia: N=234/216=218=262 144N = 2^{34}/2^{16} = 2^{18} = 262\,144 (256 KB).

a) Singola traccia

Ttrasf=216218⋅8,3‾=8,3‾4=2,083‾ msT_{trasf} = \frac{2^{16}}{2^{18}} \cdot 8{,}\overline{3} = \frac{8{,}\overline{3}}{4} = 2{,}08\overline{3} \text{ ms}

Ttot=8,5+4,16‾+2,083‾=14,75 msT_{tot} = 8{,}5 + 4{,}1\overline{6} + 2{,}08\overline{3} = \mathbf{14{,}75 \text{ ms}}

b) Cilindro

Le 8 testine trasferiscono in parallelo; posizionamento e latenza restano uguali:

Ttrasf=2,083‾8=0,2604 ms,Ttot=8,5+4,1667+0,2604=12,927 msT_{trasf} = \frac{2{,}08\overline{3}}{8} = 0{,}2604 \text{ ms}, \qquad T_{tot} = 8{,}5 + 4{,}1667 + 0{,}2604 = \mathbf{12{,}927 \text{ ms}}

Un errore frequente segnalato in aula: usare come posizionamento un valore diverso da quello dato (8,5 ms). Il tempo di posizionamento è una caratteristica del disco: o è nel testo, o lo si ricava dagli altri dati.

Versione ripasso

Testo (svolto in aula, lezione del 16 novembre 2016). È dato un disco rigido con capacità di 128 GB, 4 piatti (8 facce), 65 536 tracce per faccia, 1024 settori per traccia, velocità di rotazione di 7200 giri al minuto e tempo medio di posizionamento della testina di 8,5 ms. Calcolare il tempo totale medio per trasferire 64 KB, assumendo che i dati siano memorizzati

a) in settori contigui di una singola traccia; b) in settori contigui di un cilindro.

Metodo: Ttot=Tseek+Tgiro/2+(D/N) TgiroT_{tot} = T_{seek} + T_{giro}/2 + (D/N)\,T_{giro} (Memoria esterna - dischi, RAID e memorie otticheDisco magnetico (piatti, facce, tracce, settori, cilindri); tempo di accesso come somma di posizionamento, latenza rotazionale e trasferimento, con formule ed esempio; algoritmi di scheduling FCFS, SSTF e ascensore; livelli RAID da 0 a 6; SSD; CD, DVD e nastri.Memoria esterna - dischi, RAID e memorie ottiche →).

  1. Tgiro=60 000/7200=8,3‾T_{giro} = 60\,000/7200 = 8{,}\overline{3} ms, Tlatenza=4,16‾T_{latenza} = 4{,}1\overline{6} ms.
  2. Byte per faccia 237/23=2342^{37}/2^3 = 2^{34}; per traccia N=234/216=218N = 2^{34}/2^{16} = 2^{18} (256 KB).
  3. a) Ttrasf=216/218⋅8,3‾=2,083‾T_{trasf} = 2^{16}/2^{18} \cdot 8{,}\overline{3} = 2{,}08\overline{3} ms; Ttot=8,5+4,16‾+2,083‾=14,75T_{tot} = 8{,}5 + 4{,}1\overline{6} + 2{,}08\overline{3} = \mathbf{14{,}75} ms.
  4. b) 8 testine in parallelo: Ttrasf=2,083‾/8=0,2604T_{trasf} = 2{,}08\overline{3}/8 = 0{,}2604 ms; Ttot=8,5+4,1667+0,2604=12,927T_{tot} = 8{,}5 + 4{,}1667 + 0{,}2604 = \mathbf{12{,}927} ms.

Errore frequente: usare un posizionamento diverso da quello dato (8,5 ms).

Lezioni in cui compare

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