M

1
Mémoire périphérique

• Stockage primaire Mémoire principale (RAM)
• Stockage secondaire Périphériques
• Disques
• Rubans magnétiques

2
Comparaison (exemple)

• Temps daccès à un octet de donnée
• Accès disque 9 x 10-3 sec
• Accès mémoire 60 x 10-9 sec.

3
Comparaisons (par mégabyte)
Médium 1996 1997 2000
RAM 45.00 7.00 1.50
Disque 0.25 0.10 0.01
Floppy 0.50 0.36 0.25
Ruban 0.03 0.01 0.001

• RAM est volatile.
• RAM est environ 1/4 million fois plus rapide
  quun disque.

4
Traitement de fichiers

• Minimiser le nombre daccès disque!
• 1. Structurer linformation sur le disque pour
  minimiser le nombre daccès nécessaires.
• 2. Minimiser le nombre daccès futurs.
• Structure de fichier organisation des données
  sur le disque.
• Compromis espace temps (disque) Compresser
  linformation peut réduire le temps de daccès et
  de traitement.

5
Lecteur de disque
Perche
Plateaux
Têtes de lecture/écriture
Piste
Axe
6
Secteurs

• Un secteur est lunité de base des E/S.

Secteurs
Espaces inter-secteur
Bits de données
7
Secteurs

• Facteur dentrelacement (Interleaving factor)
  Distance physique entre deux secteurs logiquement
  adjacent sur une piste.

Tête
Tête
8
Terminologie

• Principe de la localité Lorsquun enregistrement
  est lu sur le disque, la prochaine requête risque
  de se faire dans la même localité.
• Groupe de secteurs (cluster) Plus petite unit
  dallocation dun fichier.
• Domaine (extent) Un ensemble de groupes
  physiquement contigue.
• Fragmentation interne Espace perdu dans un
  secteur si la taille de lenregistrementif ne
  correspond pas à la taille dun secteur où si la
  taille du fichier nest pas un multiple de la
  taille dun groupe de secteurs.

9
Temps daccès

• Temps daccès (seek time) Temps pour atteindre
  la piste désirée.
• Temps inter-piste Temps minimum pour se déplacer
  dune piste à une piste adjacente..
• Temps daccès moyen Temps moyen pour atteindre
  une piste lors dun accès direct.

10
Autres facteurs

• Temps de rotation.
• La moitié dune rotation en moyenne
• À 7200 rpm, cela prend 8.3/2 4.2ms.
• Temps de transfert À 7200 rmp
• 8.3ms (Nb secteurs à lire) / (Nb secteurs/piste)

11
Exemple

• Disque de 16.8 GB sur 10 plateaux 1.68GB/plateau
• 13,085 pistes/plateau
• 256 secteurs/piste
• 512 octets/secteur
• Temps inter-piste 2.2 ms
• Temps daccès moyen 9.5ms
• 4KB groupes, 32 groupes/piste.
• Facteur dentrelacement de 3.
• 5400RPM (11.1ms par rotation)

12
Exemple (2)

• Lire un fichier de 1MB divisé en 2048 secteurs de
  512 octets.
• On suppose que le fichier est sur 8 pistes
  contiguës.
• Première piste 9.5 11.1/2 3 x 11.1 48.4 ms
• 7 autres pistes 2.2 11.1/2 3 x 11.1 41.1
  ms.
• Total 48.4 7 41.1 335.7ms

13
Exemple (3)

• Lire un fichier de 1MB divisé en 2048 secteurs de
  512 octets.
• On suppose que les groupes sont réparties
  aléatoirement sur le disque.
• 256 groupes. Temps de lecture dun groupe
• est (3 x 8)/256 rotation. Ce qui donne 1 ms.
• 256(9.5 11.1/2 1) 4108.8 ms. Cest-à-dire
  plus de 4 secondes.

14
Combien doctets doit-on lire?

• Temps pour lire une piste
• 9.5 11.1/2 3 x 11.1 48.4ms.
• Temps pour lire un secteur
• 9.5 11.1/2 (1/256)11.1 15.1ms.
• Temps pour lire un octet
• 9.5 11.1/2 (1/(256512))11.1 15.05 ms.
• La plupart des lecteurs de disque lisent 1
  secteur à la fois.

15
Mémoire tampon

• Linformation dun secteur est mise dans un
  tampon ou cache.
• Si le prochain accès est dans le même tampon
  alors on a pas besoin de faire un accès disque.
• En général, il y a plus dune mémoire tampon pour
  la lecture et pour lécriture.

16
Point de vu du programmeur

• Vision logique des fichiers
• Un tableau doctets.
• Un pointeur de fichier indique la position
  courante.
• 3 opérations fondamentales
• Lire n octets à partir de la position courante
  (déplacer le pointeur de fichier)
• Écrire n octets à partir de la position courante
  (déplacer le pointeur de fichier)
• Déplacer le pointeur de fichier à une position
  donnée.

17
stdio.h

• include ltstdio.hgt
• FILE fopen(char fichier, char mode)
• mode
• r pour lecture, le fichier doit exister
• w pour écriture, détruit les fichiers existants
• a pour ajout à la fin
• r pour lecture et écriture, le fichier doit
• exister
• int fclose(FILE fp)

18
stdio.h

• int feof(FILE fp)
• int fseek(FILE fp, long deplacement, int
  origine)
• origine
• SEEK_CUR position courante
• SEEK_END fin du fichier
• SEEK_SET début du fichier

19
stdio.h

• size_t fread(void tampon, size_t taille,
• size_t nombre, FILE
  fp)
• size_t fwrite(void tampon, size_t taille,
• size_t nombre, FILE
  fp)
• int fprintf(FILE fp, char format,
  parametres)
• int fscanf(FILE fp, char format, parametres)

20
fstream.h

• include ltfstream.hgt
• void fstreamopen(char name, openmode mode)
• Example iosin iosbinary
• void fstreamclose()
• fstreamread(char ptr, int numbytes)
• fstreamwrite(char ptr, int numbtyes)
• fstreamseekp(int pos)
• fstreamseekp(int incr,int pos)
• pos ioscurr où iosdeb où iosend