A=12→2→3→4→7

B=5→8→9→11→13→14

C=6→15→16→17

D=1→18→19→20

E=10→21→22
Следующим этапом решения поставленной задачи является построение карты диска, которая отражает расположение кластеров по дорожкам диска. Количество дорожек задано и равно 6, общий объем диска в секторах равен 96, число секторов в кластере – 4, получается всего 24 кластера, следовательно, на каждой дорожке диска расположено 4 кластера. Карта диска будет иметь следующий вид

№ дорожки	Кластеры
1	1 D1	2 A2	3 A3	4 A4
2	5 B1	6 C1	7 A5	8 B2
3	9 B3	10 E1	11 B4	12 A1
4	13 B5	14 B6	15 C2	16 C3
5	17 C4	18 D2	19 D3	20 D4
6	21 E2	22 E3	23 0	24 0

Определим время, за которое диск делает один оборот:

Tоб=60*1000/Nоб=60000/3200=18,75мс

где 60 – количество секунд в минуте, 1000 количество миллисекунд в секунде. За это время под головкой считывания/записи диска проходят все кластеры одной дорожки, для нашего случая - это четыре кластера, следовательно, время считывания одного кластера составит

Время считывания одного кластера составит:

Tcl = Tob/6 = 18,75/6 = 3,125 мс

Для считывания первого кластера файла головка должна быть установлена на дорожку, где расположен этот кластер. Номер дорожки определяется по карте диска. Время перемещения головки на одну дорожку задано, значит, легко можно определить время позиционирования головки на дорожку как:

Tpoz=T1  N=6  N мс

где T1= 6 мс - время перемещения головки на одну дорожку (задано),

---

N - число переходов с дорожки на дорожку при перемещении головки считывания/записи.

Когда головка установится на нужной дорожке, необходимо потратить какое-то время на ожидание появления под головкой нужного кластер.

Поскольку этот процесс случайный, то, предполагая равномерный закон распределения вероятностей значений времени ожидания, можно принять за время ожидания величину полуоборота диска, то есть:

Toj=Тob/2=9,375 мс

Время считывания любого кластера определится как сумма

Tocl = Tpoz + Toj + Tcl

Определим время считывания файла A. A=12→2→3→4→7
T_a1=Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_a2=Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

Для считывания третьего кластера файла А перемещения на головки считывания на другую дорожку не требуется, не требуется и ожидания кластера, так как кластер а3 располагается на той же дорожке сразу за кластером а2, следовательно

T_a3= Tcl= 3,125 мс

T_a4= Tcl= 3,125 мс

T_a5=Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

Общее время считывания файла А определится как сумма времен считывания всех кластеров, входящих в состав этого файла.

T_a= T_a1+ T_a2+ T_a3+ T_a4+ T_a5=18,5+18,5+3,125 +3,125 +18,5=61,75 мс

Аналогично рассчитывается время считывания данных для остальных файлов

B=5→8→9→11→13→14

T_b1=Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_b2=Toj + Tcl=9,375+3,125=12,5 мс

T_b3=Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_b4=Toj + Tcl=9,375+3,125=12,5 мс

T_b5=Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_b6=Tcl= 3,125 мс

T_b= T_b1+ T_b2+ T_b3+ T_b4+ T_b5+ T_b6 =18,5+12,5+18,5+12,5+18,5+3,125 = 83,625 мс
C=6→15→16→17

T_с1=Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_с2=Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_с3=Tcl=3,125 мс

T_с4=Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_с=18,5+ 18,5+ 3,125 +18,5=58,625 мс
D=1→18→19→20

T_d1=Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_d2=Tpoz +

---

Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_d3=Tcl=3,125 мс

T_d3=Tcl=3,125 мс

T_d=18,5+ 18,5+ 3,125+3,125=43,25 мс
E=10→21→22

T_e1=Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_e2=Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_e3=Tcl=3,125 мс

T_e=18,5+ 18,5+ 3,125= 40,125 мс
Тsum=Ta+Tb+Tc+Td+Te=61,75+83,625+58,625+43,25+40,125=287,375 мс

Анализ результатов расчетов показывает, что основные затраты времени при считывании информации с магнитных дисков определяются временем позиционирования головок на требуемую дорожку диска и временем ожидания прохода нужного кластера под головкой считывания

№ дорожки	Кластеры
1	1 A1	2 A2	3 A3	4 A4
2	5 A5	6 B1	7 B2	8 B3
3	9 B4	10 B5	11 B6	12 C1
4	13 C2	14 C3	15 C4	16 D1
5	17 D2	18 D3	19 D4	20 E1
6	21 E2	22 E3	23 0	24 0

T_a1= Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_a2= Tcl=3,125 мс

T_a3= Tcl=3,125 мс

T_a4= Tcl=3,125 мс

T_a1= Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_a= 46,375 мс
T_b1= Tcl= 3,125 мс

T_b2=Tcl= 3,125 мс

T_b3=Tcl= 3,125 мс

T_b4=Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_b5=Tcl= 3,125 мс

T_b6=Tcl= 3,125 мс

T_b= 3,125 *5+18,5=34,125 мс
T_с1=Tcl=3,125=3,125 мс

T_с2=Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_с3=Tcl=3,125=3,125 мс

---

T_с4=Tcl=3,125=3,125 мс

T_с=3,125*3+18,5=27,875мс
T_d1= Tcl=3,125 мс

T_d2= Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_d3= Tcl=3,125 мс

T_d4= Tcl=3,125 мс

T_d=3,125*3+18,5=27,875 мс
T_e1= Tcl=3,125 мс

T_e2= Tpoz + Toj + Tcl=1*6+9,375+3,125=18,5 мс

T_e3= Tcl=3,125 мс

T_e=3,125*2+18,5=24,75 мс

Тsum=Ta+Tb+Tc+Td+Te=161 мс

После проведения операций дефрагментации диска общее время считывания файлов уменьшилось в 1,78 раз
Задача 4.

Рассчитать следующие параметры производительности дисковой системы:

1. Коэффициент загрузки - U;

2. Средний размер очереди запросов – NQ;

3. Среднее время, проведенное запросом в очереди RQ. Определить новые параметры дисковой системы (RS), позволяющие уменьшить время нахождения запроса в очереди на указанную в исходных данных величину

Скорость поступления запросов a	Время обслуживания запросов Rs мс	Уменьшить среднее время нахождения запроса в очереди
225	1,78	15%

Решение:
Коэффициент загрузки системы определим с учетом согласования размерности величин следующим образом.

U=a*Rs=225*0.001*1,78=0,4

Nq=U^2(1-U)=0,16*0,6=0,096

Rq=Rs/(1-U) – Rs=1,78/0,6 – 1,78=1,18[6] мс

Уменьшим значение Rq на 15% то есть, новое значение среднего времени, проведенное запросом в очереди составит

Rq1=Rq-0,15*Rq=1,01 мс

Определим значение характеристики Rs1 для новой дисковой системы, которое обеспечит снижение времени нахождения запросов в очереди до величины 1,01 мс

aRs1^2+aRq1*Rs1-Rq1=225* Rs1^2+225*0,001*1,19* Rs1-0,001*1,19 =0\

и далее, решив квадратное уравнение относительно RS1, определим

Rs1=5,28

Проверка правильности решения заключается в вычислении значения времени ожидания в очереди RQ1 при использовании новой дисковой системы со значением параметра RQ1=5,28мс

U1=a*Rs1=225*0,001*5,28=1,188

Rq1=Rs1/(1-U)-Rs1=5,28/(1-1,188)- 5,28=

Задача 5.

Определить какой должна быть скорость вращения диска, чтобы обеспечивалось заданное значение IOPS. Исходные данные для расчетов приведены в таблице.

Среднее время поиска блока информации на диске (Е) мс.	Средняя скорость передачи блока информации по шинам (v)Мб/с.	Объем используемых для передачи данных блоков (V)Кб	Требуемое значение IOPS 1/с
4	20	4	140

---

Решение:

Определим время обслуживания одного запроса:

Ra=1/IOPS=1000/140=7,14 мс

Среднее время передачи блока составит:

X=V/v=(4*1000)/20000=0,2 мс

Среднее время ожидания нужного блока при считывании или записи информации определим как разность

L=Ra- (E+X)= 7,14 -(4+0,2)= 2,94 мс

Если учесть, что среднее время ожидания нужного блока составляет время необходимое для половины оборота диска, то скорость вращения диска составит

Nd=(0,5*60*1000)/L=30000/2,94 =10 204 об/мин

Ответ: 10 204об/мин

---

Смотрите также файлы

• Рынок ценных бумаг Синергия Благодарю за заказ готовой работы! Больше работ можете найти в моём профиле.pdf

• Применение численных методов в задачах программирования.docx

• Статья 313. Тема 19.docx

• Практическое задание к теме 3 Технологические особенности составления и оформления документов Составьте приказ генерального директора гостиницы НовотельМосква.docx

• Бекітемін келісемін б отырысында аралды Мектеп директоры дістеме ісі жніндегі орынбасары Хаттама .docx