硬盤的緩存有哪些作用，主要有以下三種

時(shí)間：2020-04-21作者：深圳道通存儲(chǔ)技術(shù)有限公司瀏覽：350

硬盤的緩存主要有三種作用：







一是預(yù)讀取。當(dāng)硬盤受到CPU指令控制開始讀取數(shù)據(jù)時(shí)，硬盤上的控制芯片會(huì)控制磁頭把正在讀取的簇的下一個(gè)或者幾個(gè)簇中的數(shù)據(jù)讀到緩存中(由于硬盤上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)是比較連續(xù)的，所以讀取命中率較高)，當(dāng)需要讀取下一個(gè)或者幾個(gè)簇中的數(shù)據(jù)的時(shí)候，硬盤則不需要再次讀取數(shù)據(jù)，直接把緩存中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絻?nèi)存中就可以了，由于緩存的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)**磁頭讀寫的速度，所以能夠達(dá)到明顯改善性能的目的;

二是對(duì)寫入動(dòng)作進(jìn)行緩存。當(dāng)硬盤接到寫入數(shù)據(jù)的指令之后，并不會(huì)馬上將數(shù)據(jù)寫入到盤片上，而是先暫時(shí)存儲(chǔ)在緩存里，然后發(fā)送一個(gè)“數(shù)據(jù)已寫入”的信號(hào)給系統(tǒng)，這時(shí)系統(tǒng)就會(huì)認(rèn)為數(shù)據(jù)已經(jīng)寫入，并繼續(xù)執(zhí)行下面的工作，而硬盤則在空閑(不進(jìn)行讀取或?qū)懭氲臅r(shí)候)時(shí)再將緩存中的數(shù)據(jù)寫入到盤片上。

雖然對(duì)于寫入數(shù)據(jù)的性能有一定提升，但也不可避免地帶來(lái)了安全隱患——如果數(shù)據(jù)還在緩存里的時(shí)候突然掉電，那么這些數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，硬盤廠商們自然也有解決辦法：掉電時(shí)，磁頭會(huì)借助慣性將緩存中的數(shù)據(jù)寫入零磁道以外的暫存區(qū)域，等到下次啟動(dòng)時(shí)再將這些數(shù)據(jù)寫入目的地;

最后是臨時(shí)存儲(chǔ)較近訪問(wèn)過(guò)的數(shù)據(jù)。有時(shí)候，某些數(shù)據(jù)是會(huì)經(jīng)常需要訪問(wèn)的哦，硬盤內(nèi)部的緩存會(huì)將讀取比較頻繁的一些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩存中，再次讀取時(shí)就可以直接從緩存中直接傳輸。

而且還有個(gè)緩存算法問(wèn)題。如果算法不優(yōu)秀，命中率就不會(huì)高，這樣大容量緩存形同虛設(shè)，甚至?xí)霈F(xiàn)掉速問(wèn)題。另外，這還要結(jié)合硬盤本身的單碟容量、轉(zhuǎn)速來(lái)決定。比方說(shuō)傳輸持續(xù)讀寫速度在150MB/s左右、單碟不**過(guò)1TB容量的機(jī)械硬盤，緩存64MB就足夠，128MB顯然有些浪費(fèi);只有那些單碟容量**過(guò)1TB、持續(xù)讀寫性能在200MB/s左右的機(jī)械硬盤，128MB的緩存才有意義哦。

什么是硬盤緩沖區(qū)?

硬盤的緩沖區(qū)是硬盤與外部總線交換數(shù)據(jù)的場(chǎng)所。硬盤的讀數(shù)據(jù)的過(guò)程是將磁信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后，通過(guò)緩沖區(qū)一次次地填充與清空，再填充，再清空，一步步按照PCI總線的周期送出，可見，緩沖區(qū)的作用是相當(dāng)重要的。它的作用也是提高性能，但是它與緩存的不同之處在于：

一、它是容量固定的硬件，而不像緩存是可以由操作系統(tǒng)在內(nèi)存中動(dòng)態(tài)分配的。

二、它對(duì)性能的影響大大**過(guò)硬盤緩存對(duì)性能的影響，因?yàn)槿绻麤]有緩沖區(qū)，就會(huì)要求每傳一個(gè)字(通常是4字節(jié))就需要讀一次硬盤或?qū)懸淮斡脖P。


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