Unidad de disco duro (HDD) Memoria secundaria – Part 1

Un disco duro es un dispositivo de almacenamiento de memoria que se ve así: 

El disco está dividido en pistas . Cada pista se divide a su vez en sectores . El punto a tener en cuenta aquí es que las pistas exteriores son más grandes que las pistas interiores, pero contienen el mismo número de sectores y tienen la misma capacidad de almacenamiento. Esto se debe a que la densidad de almacenamiento es alta en los sectores de las pistas internas, mientras que los bits están escasamente dispuestos en los sectores de las pistas externas. Se utiliza algún espacio de cada sector para formatear. Entonces, la capacidad real de un sector es menor que la capacidad dada. 

El cabezal de lectura y escritura (RW) se mueve sobre el disco duro giratorio. Es este cabezal de lectura y escritura el que realiza todas las operaciones de lectura y escritura en el disco y, por lo tanto, la posición del cabezal RW es una preocupación importante. Para realizar una operación de lectura o escritura en una ubicación de memoria, debemos colocar la cabeza RW sobre esa posición. Algunos términos importantes deben tenerse en cuenta aquí: 

1. Tiempo de búsqueda: el tiempo que tarda el cabezal RW en llegar a la pista deseada desde su posición actual.
2. Latencia rotacional: el sector tarda en pasar por debajo del encabezado RW.
3. Tiempo de transferencia de datos: se tarda en transferir la cantidad necesaria de datos. Depende de la velocidad de rotación.
4. Tiempo del controlador: el tiempo de procesamiento que toma el controlador.
5. Tiempo de acceso promedio: tiempo de búsqueda + latencia de rotación promedio + tiempo de transferencia de datos + tiempo del controlador.

Nota: La latencia de rotación promedio es mayormente 1/2* (latencia de rotación). 

En las preguntas, si no se mencionan el tiempo de búsqueda y el tiempo del controlador, tómelos como cero. 

Si no se proporciona la cantidad de datos que se transferirán, suponga que no se transfieren datos. De lo contrario, calcule el tiempo necesario para transferir la cantidad de datos dada. 

La latencia de rotación promedio se toma cuando no se proporciona la posición actual del cabezal RW. Porque el RW puede estar ya presente en la posición deseada o puede tomar una rotación completa para obtener el sector deseado debajo de la cabeza RW. Pero, si se da la posición actual del cabezal RW, entonces se debe calcular la latencia rotacional. 

Ejemplo: 
considere un disco duro con: 
4 superficies 
64 pistas/superficie 
128 sectores/pista 
256 bytes/sector 

1. ¿Cuál es la capacidad del disco duro? 
   Capacidad del disco = superficies * pistas/superficie * sectores/pista * bytes/sector 
   Capacidad del disco = 4 * 64 * 128 * 256 
   Capacidad del disco = 8 MB
2. El disco gira a 3600 RPM, ¿cuál es la tasa de transferencia de datos? 
   60 seg -> 3600 rotaciones 
   1 seg -> 60 rotaciones 
   Tasa de transferencia de datos = número de rotaciones por segundo * capacidad de pista * número de superficies (dado que se usa 1 cabezal RW para cada superficie) 
   Tasa de transferencia de datos = 60 * 128 * 256 * 4 
   Velocidad de transferencia de datos = 7,5 MB/s
3. El disco gira a 3600 RPM, ¿cuál es el tiempo promedio de acceso? 
   Dado que no se proporciona el tiempo de búsqueda, el tiempo del controlador ni la cantidad de datos que se transferirán, consideramos los tres términos como 0. 
   Por lo tanto, Tiempo de acceso promedio = Retardo de rotación promedio 
   Latencia de rotación => 60 s -> 3600 rotaciones 
   1 s -> 60 rotaciones 
   Latencia rotacional = (1/60) seg = 16,67 mseg. 
   Latencia rotacional promedio = (16,67)/2 
   = 8,33 mseg. 
   Tiempo medio de acceso = 8,33 mseg.
4. Otro ejemplo: GATE IT 2007 | Pregunta 44