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  • 磁盘访问时间计算

    万次阅读 多人点赞 2016-10-21 14:15:45
    通常磁盘数据访问时间计算分为三个部分(实际上是四个,但是启动时间不加说明时忽略不计): 寻道时间,也称寻找时间:磁头移动到指定磁道需要的时间 延迟时间:磁头定位到某一磁道的扇区所需要的时间 传输时间:从...

    通常磁盘数据访问时间计算分为三个部分(实际上是四个,但是启动时间不加说明时忽略不计):

    • 寻道时间,也称寻找时间:磁头移动到指定磁道需要的时间
    • 延迟时间:磁头定位到某一磁道的扇区所需要的时间
    • 传输时间:从磁盘读出或者写入经历的时间

    值得强调的是,寻找磁道的时间是最大的影响因子,因此各种调度算法目的都是为了优化寻道的时间。盘面上密密麻麻的同心圆,找到需要的那个想来就很费时间,再加上访问的数据不必在相邻或相近磁道,因此如何降低总的寻道时间是我们关注的重点。

    一旦找磁道的问题得到了解决,那么在道上寻找扇区也不会那么难了。最多是转一圈就可以找到,最少是进到道上就是需要的扇区。因此平均是转半圈的时间。

    而读取磁道上的数据耗时计算,我们通常是简化了的,即读一个磁道的数据耗时就是转动一圈的时间。

    实际上,为了达到这个效果,需要的策略是扇区的交错编号。为什么呢,因为读完一个扇区,就需要一点时间休息调整一下。机器也要缓冲,不能连续不断工作。

    连续编号是指,读取的扇区是0,1,2,3…编号时它们不相邻,隔着一段能够修整好的时间,通常隔一个扇区即可。这样读取一圈磁道需要耗时并不是转一圈的时间,而是两圈。但是我们计算时还是简化了,也不考虑背后的设计逻辑,简单考虑为,可以连续工作。

    背后的设计与妥协可以思考一下,计算本身还是依据简化的模型来。

    因此总的时间可以简单记为:寻道+转半圈寻找扇区+读取。

    看一个例子,这里需要注意的是转速的单位。我们通常用r转/s,但是不排除有些故意挖坑,设置为r s/转。因此要留心。

    已知某磁盘的平均转速是r秒/转,平均寻找时间是T秒,每个磁道可以存储的字节数是N,现在向该磁盘写入b字节的数据,采用随机寻道的方法,每道的所有扇区组成一个簇,其平均访问时间是(r+T)b/N.

    推导:寻道时间已经告知为T, 现在需要读出b字节,随机读写,则需要的磁道数是b/N。
    那么寻道的总时间是:bT/N.
    因为一个道就作为一个簇,不用涉及寻找扇区时间,因此读写总时间就是:rb/N.

    因此总时间就是(r+T)b/N。

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  • 磁盘容量大,价格低,存取速度快,断电信息后不丢失,可随机存取,因此成为计算机系统中最主要的文件存储设备。磁盘系统的可靠性及其I/O速度的高低,将直接影响到文件操作的效率。 1)盘面 磁盘每一个盘片都有两个...

       磁盘容量大,价格低,存取速度快,断电信息后不丢失,可随机存取,因此成为计算机系统中最主要的文件存储设备。磁盘系统的可靠性及其I/O速度的高低,将直接影响到文件操作的效率。

    1)盘面

    磁盘每一个盘片都有两个盘面,即上、下两个盘面,都可以用来存储数据。每一个有效盘面都有一个盘面号。在硬磁盘系统中,盘面号又叫磁头号,因为每一个有效盘面都有一个对应的读写磁头。

    2)磁道、扇区

    下图显示的是一个盘面,盘面中一圈圈灰色同心圆为一条条磁道,从圆心向外画直线,可以将磁道划分为若干个弧段,每个磁道上一个弧段被称之为一个扇区(图示绿色部分)。扇区是磁盘的最小组成单元,通常是512字节。(由于不断提高磁盘的大小,部分厂商设定每个扇区的大小是4096字节)

    3)柱面

    硬盘通常由重叠的一组盘片构成,每个盘面都被划分为数目相等的磁道,并从外缘的“0”开始编号,具有相同编号的磁道形成一个圆柱,称之为磁盘的柱面。

    所以读取磁盘必须要获取这块待读扇区对应的柱面号(cylinder)、磁头号(head)、扇区号(sector)。

    磁盘访问时间=寻道时间+旋转时间+传输时间

    寻道时间:把磁头从当前位置移动到指定的磁道所需要的时间。

    通常表示为:T=m*n+s

    s为启动磁臂的时间;m为移动一条磁道所需要的时间;n为需要移动的磁道数。

    寻道是做直线运动,所耗时间较多,通常为8~12ms。

    旋转时间:欲访问扇区旋转到磁头下面所需要的时间,通常可以认为是半周旋转时间,大约为4ms。

    传输时间:把数据从磁盘读出或向磁盘写入所需要的时间,通常为0.3ms。

    所以可以发现,磁盘访问主要时间是寻道时间。为了能改善磁盘的访问速度,引入了盘块的概念。盘块就是若干个扇区,系统每一次读取磁盘,不是一次性读取一个扇区,而是读取一个盘块(也就是若干个扇区),这样能改进磁盘访问的效率。当然这也有一个缺点,是以空间牺牲来换取时间上的改进,盘块的大小尺寸会造成一些碎片。

    扇区是磁盘最小的物理存储单元,一般而言是每个扇区512B大小,但是操作系统通常不直接管理每一个扇区,而是通过将若干个扇区组成的一个更大的集合来去进行操作管理。这个比扇区更大的集合,在Windows下叫做;在Linux下叫做(block)

     

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  • 操作内存、磁盘访问所需时间笔记

    千次阅读 2017-03-22 01:28:39
    操作内存、磁盘访问所需时间笔记 一次内存访问、SSD 硬盘访问和SATA 硬盘随机访问的时间分别约是几十纳秒,几十微秒,几十毫秒。 2.访问内存一次是100个时钟周期以上, 访问一次普通的硬盘在几十万盗数百万个时钟...

    操作内存、磁盘访问所需时间笔记

    1. 一次内存访问、SSD 硬盘访问和SATA 硬盘随机访问的时间分别约是几十纳秒,几十微秒,几十毫秒。

    2. 访问内存一次是100个时钟周期以上,
      访问一次普通的硬盘在几十万盗数百万个时钟周期,
      ssd速度是普通硬盘的十倍了,
      访问一次L1 cache大概是十个时钟周期之内,
      访问一次L2 cache在20个时钟周期之内,
      访问一次L3 cache在40个时钟周期之内;
      访问一次寄存器在3-5个时钟周期之内;
      流水线寄存器在1个时钟周期之内,大概是20ps(1ps=10^-12s)

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  • 文章目录一、权限说明二、`文件和文件夹` 权限管理的目录三、完全磁盘访问权限1、手动增删2、和 文件和文件夹 权限相关3、SIP 下 无法用命令 完全磁盘访问 权限4、完全磁盘访问权限 的授权判断 一、权限说明 关于这...


    一、权限说明

    关于这两个权限,没有看到 Apple 给开发者的具体建议。
    根据:https://support.apple.com/zh-cn/guide/mac-help/mh32356/mac,对于用户而言,这两个权限是

    完全磁盘访问权限 : 显示可以访问电脑上所有文件的 App,包括其他 App(例如“邮件”、“信息”、Safari 浏览器和“家庭”)中的数据、时间机器备份中的数据以及此 Mac 上所有用户的部分管理设置。

    文件和文件夹 :显示可以访问此 Mac 上不同位置的文件和文件夹的 App。如果您想要阻止其访问文件和文件夹,请取消选择该 App。


    相关 url 跳转:

    /*
        Privacy_AllFiles 完全磁盘访问权限
        Privacy_Assistive 文件和文件夹
    */
    NSString *urlString = @"x-apple.systempreferences:com.apple.preference.security?Privacy_Assistive";
        [[NSWorkspace sharedWorkspace] openURL:[NSURL URLWithString:urlString]];
    

    二、文件和文件夹 权限

    1、需要授权的目录

    参考自:https://nektony.com/duplicate-finder-free/folders-permission

    在这里插入图片描述


    文件和文件夹 权限,主要针对下面几个文件夹(有其他文件夹希望告知):

    • Desttop Folder 桌面文件夹, ~/Desktop
    • Documents Folder "文稿"文件夹, ~/Documents
    • Downloads Foder 下载文件夹, ~/Downloads
    • Removable Volumes 可移除的宗卷(如 U 盘), 如 /Volumes/SSWD
    • Network Volumes 服务器卷宗

    2、授权动作

    在SIP 开启状态下,应用访问上述文件夹时,将会弹出窗口提示用户授权:

    在这里插入图片描述

    授权结果将会显示在 系统偏好设置 --> 安全性与隐私 --> 隐私 --> 文件和文件夹 中。


    3、不需要授权的目录

    由于不明确具体哪些目录需要授权,所以测试了以下目录,他们均不需要 文件和文件夹 或 完全磁盘访问权限

    • /Applications
    • ~
    • ~/Library
    • ~/Library/Containers
    • ~/Library/WebKit
    • ~/Library/QuickTime 可以读到数据
    • ~/Pictures
    • ~/Music
    • ~/Library/Mobile Documents
    • ~/Library/Mobile\ Documents/com\~apple\~ScriptEditor2/Documents

    三、完全磁盘访问权限

    1、手动增删

    可以在偏好设置面板中,手动添加和删除应用。

    点击添加,会打开文件夹,来选择。

    在这里插入图片描述


    2、和 文件和文件夹 权限相关

    拥有完全磁盘访问权限,在文件和文件夹 中,也会显示出来。

    已经授权,完全磁盘访问权限,则访问 桌面等,不会再继续要求授权。

    在这里插入图片描述


    3、SIP 下 无法用命令 完全磁盘访问 权限

    1)tccutil reset all com.ms.VideoEditDemo


    2)

    $ tccutil reset AllFiles
    tccutil: Failed to reset database
    
    $ tccutil reset Assistive
    tccutil: Failed to reset database
    

    以上命令均无法像 移除麦克风权限一样移除 完全磁盘访问权限 和 文件夹权限。手动移除是最好的方式。

    非 SIP 待测试。


    4、完全磁盘访问权限 的授权判断

    provided by @HsiangHo

    typedef NS_ENUM(NSUInteger, FDAAuthorizationStatus) {
        FDAAuthorizationStatusNotDetermined = 0,
        FDAAuthorizationStatusDenied,  
        FDAAuthorizationStatusAuthorized
    } NS_SWIFT_NAME(AuthorizationStatus);
    
    NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
    
    @interface FullDiskAccessAuthorizer : NSObject
    
    + (instancetype)sharedInstance;
    - (FDAAuthorizationStatus)authorizationStatus;
    - (void)requestAuthorization;
    
    @end
    
    
    
    #import "FullDiskAccessAuthorizer.h"
    #import <pwd.h>
    #import <Cocoa/Cocoa.h>
    
    static FullDiskAccessAuthorizer *instance;
    @implementation FullDiskAccessAuthorizer
    
    + (instancetype)sharedInstance {
        @synchronized (self) {
            if(nil == instance) {
                instance = [[FullDiskAccessAuthorizer alloc] init];
            }
            return instance;
        }
    }
    
    - (FDAAuthorizationStatus)authorizationStatus {
        
        NSString *userHomePath = NSHomeDirectory();
        
        BOOL isSandboxed = (nil != NSProcessInfo.processInfo.environment[@"APP_SANDBOX_CONTAINER_ID"]);
        
        NSLog(@"isSandboxed : %d",isSandboxed);
        
        if (isSandboxed)
        {
            struct passwd *pw = getpwuid(getuid());
            assert(pw);
            userHomePath = [NSString stringWithUTF8String:pw->pw_dir];
        }
    
        NSString *path = [userHomePath stringByAppendingPathComponent:@"Library/Safari"];
        
        NSLog(@"userHomePath : %@, path : %@",userHomePath,path);
        
        BOOL fileExists = [[NSFileManager defaultManager] fileExistsAtPath:path];
        NSArray<NSString *> *paths = [[NSFileManager defaultManager] contentsOfDirectoryAtPath:path error:nil];
        
        NSLog(@"paths : %@",paths);
        
        if (paths == nil && fileExists){
            return FDAAuthorizationStatusDenied;
        } else if (fileExists) {
            return FDAAuthorizationStatusAuthorized;
        } else {
            return FDAAuthorizationStatusNotDetermined;
        }
    }
    
    - (void)requestAuthorization {
        if (@available(macOS 10.14, *)){
            [[NSWorkspace sharedWorkspace] openURL:[NSURL URLWithString:@"x-apple.systempreferences:com.apple.preference.security?Privacy_AllFiles"]];
        }
    }
    
    @end
    

    伊织 2020-02-10(一)愿患者早日康复

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