Дисковый контроллер

09.06.2019

Дисковый контроллер обычно занимается всеми тонкостями управления диском и переноса данных между диском и памятью. Контроллер добавляет последний компонент времени доступа к диску, время контроллера, являющееся издержками, вносимыми контроллером в осуществление доступа ввода-вывода. Среднее время выполнения операции ввода-вывода будет состоять из этих четырех временных показателей плюс время ожидания, вытекающее из того, что диск используется другими процессами.

Плотность записи на диске растет на протяжении последних 50 лет. Рост плотности и уменьшение физического размера диска просто невероятны. Усилия множества разработчиков дисков привели к широкому разнообразию дисковых накопителей. В 2008 году эти диски от одного производителя имели стоимость хранения одного гигабайта, равную от 30 центов до 5 долларов. На более широком рынке стоимость обычно была в диапазоне от 20 центов до 2 долларов за гигабайт в зависимости от размеров, интерфейса и производительности. Защищенные смартфоны также имеют хорошую память и их стоимость относительно невелика https://ipzashita.ru/zaschischennye-smartfony/.

В то время как диски продолжат свое существование в обозримом будущем, точка зрения о том, как определяется местонахождение блоков по номерам, не отличается постоянством. В модели «сектор—дорожка—цилиндр» предполагаете, что соседние блоки находятся на одной и той же дорожке, обращение блокадного и того же цилиндра из-за отсутствия времени поиска занимает меньше зремени и одни дорожки находятся ближе других. Основой разбиения стало повышение уровня интерфейсов. «Разумные» высокоуровневые интерфейсы, такие как АТА и SCSI, требуют наличия микропроцессора в составе диска, что приводит к оптимизации производительности.

Для ускорения последовательных передач эти высокоуровневые интерфейсы делают организацию дисков больше похожей на ленты, чем на устройства произвольного доступа. Логические блоки выстроены по поверхности в виде серпантина в стремлении захватить все секторы, записанные с одинаковой плотностью битов. Следовательно, последовательные блоки могут находиться на разных дорожках. Эти высокоуровневые интерфейсы позволяют добавлять к контроллера дисков устройства кэш-памяти, обеспечивающие быстрый доступ к недавно считанным данным по запрошенным процессором передачам. В них используется сквозная запись, и они не обновляются в случае промахов при записи, а также часто включакг алгоритмы предварительного извлечения, осуществляющие попытки предвидение востребуемых данных. В контроллерах также используется очередь команд, позволяющая диску решать, в каком порядке их выполнять для максимального увеличения производительности при соблюдении правильного поведения. Разумеется, такие возможности усложняют оценку производительности диска и повышают важность выбора рабочей нагрузки при проведении сравнения дисков.