Diskåtkomst

Diskåtkomst är termen för tid och processer som krävs för att läsa från och skriva till lagringsenheter såsom hårddiskar, SSD-enheter och andra sekundära lagringar. Den omfattar både läs- och skrivoperationer och påverkar programmens upplevda prestanda.

När ett program begär data följer operationen en väg genom operativsystemet: begäran går till filsystemets I/O-subsystem och cache, sedan till enhetens drivrutin och diskcontroller, och slutligen till själva lagringsmediet. Avläsning sker i block till block, vilket gör att data ofta hämtas i bestämda blockstorlekar och genom mellanhandslager.

Prestanda mäts i latency (millisekunder), genomströmning i MB/s och IOPS. Hårddiskar har mekaniska kostnader såsom seek-tid och roterande latens, medan SSD-enheter saknar rörliga delar men har fortfarande latens per operation. Arbetsmönster där data hämtas slumpmässigt kräver fler IOPS än sekventiell åtkomst.

I/O-schemalärare i operativsystemet omordnar köer för att minska sökningar och jämför prestanda mellan olika algoritmer som FCFS, SSTF, SCAN och LOOK. Cachning och buffering, inklusive page cache, read-ahead och write-back, påverkar hur mycket som faktiskt skrivs till eller hämtas från disken. Filssystemets organisering och fragmentering påverkar HDD mycket mer än SSD, medan SSD använder TRIM och garbage collection.

Förbättringar av diskåtkomst innefattar användning av SSD som primär lagring, användning av RAID för ökad genomströmning och redundans, samt större RAM för bättre caching. Defragmentering är mest relevant på HDD; moderna SSD-drivna system kräver inte det och kan ibland vara skadligt. Ökade anslutningshastigheter och tekniker som NVMe har gjort diskåtkomst snabbare och mer parallell.