磁盘存储器特性分析及计算

"数据库系统实现部分习题参考答案" 在本习题中，涉及的是数据库系统中的物理存储设备，特别是磁盘驱动器的特性和性能计算。以下是针对Megatron777磁盘各项问题的详细解答： a) 磁盘的容量计算公式是：盘面数 * 磁道数 * 扇区数 * 扇区容量。已知盘面数为10，磁道数为100000，每个扇区为1024字节。因此，磁盘容量为 10 * 100000 * 1000 * 1024 字节 = 210 * 10^9 字节。 b) 计算平均位密度，首先要知道磁道的总长度，假设磁道为圆周长，那么每个磁道的长度是 πd，其中d是磁道的直径。题目中提到磁道平均有1000个扇区，每个扇区为1024字节，即8192000比特。磁道长度的80%被数据占用，因为20%被用于间隙。所以，平均位密度是8192000比特 / (80% * πd)。已知磁道在直径3.5英寸的圆面上，所以d = 3.5π/2 英寸。代入计算得到平均位密度。 c) 最大寻道时间是磁头移动到最远的磁道所需时间。磁头移动n个磁道的时间是1+0.0002n毫秒。对于Megatron777，移动到最远的磁道（即第99999号磁道）需要的时间是1+0.0002*99999毫秒，约等于20.9998毫秒。 d) 最大旋转等待时间是磁头等待磁盘旋转到目标扇区所需的时间，即磁盘完成一次旋转的时间。磁盘转速为10000转/分钟，转换为每秒转数为10000/60转/秒，所以旋转等待时间是1/(10000/60)秒，约等于6毫秒。 e) 一个块占用65536字节，即64个扇区。传输一个块的时间包括磁头移动到第一个扇区的时间以及传输所有扇区的时间。磁头移动到第一个扇区的时间已经在c)中计算，传输64个扇区和63个间隙的时间是扇区总数乘以单个扇区或间隙传输时间。由于每个磁道的20%是间隙，那么每个扇区后跟着的是0.2个扇区的间隙，因此总时间是(64+0.2*63)/(360*1000)秒，约为0.03828毫秒。 f) 平均寻道时间是指磁头从当前磁道移动到任意目标磁道所需的平均时间。这个值通常由制造商提供，因为它取决于磁盘的机械设计，这里没有给出具体数值。但在实际情况中，可以假设它是一个介于0和最大寻道时间之间的值。 g) 平均旋转等待时间是磁头等待目标扇区出现在读写位置的时间，这个值是磁盘旋转周期的一半，即6毫秒的一半，因为磁盘旋转一周，磁头会两次经过目标扇区，我们只需要计算一次等待时间。所以，平均旋转等待时间是3毫秒。 以上就是关于Megatron777磁盘的各项性能指标计算。这些计算对于理解磁盘性能、优化I/O操作以及数据库系统的物理设计至关重要。