一,物理结构:硬盘的物理结构一般由磁头与盘片、电动机、主控芯片与排线等部件组成;当主电动机带动盘片旋转时,副电动机带动一组(磁头)到相对应的盘片上并确定读取正面还是反面的碟面,磁头悬浮在
碟面上出一个与盘片同心的圆形轨道(磁轨或称柱面),这时由磁头的磁感线圈感应碟面上的磁性与使用硬盘厂商指定的读取时间或数据间隔定位扇区,从而得到该扇区的数据内容;
(1)磁道:当磁盘旋转时,磁头若保持在一个位置上,则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹,这些圆形轨迹就叫做磁道(Track)。资料存储手段从LMR进展到PMR这中又有CMR、SMR等技术。
(2)柱面:在有多个盘片构成的盘组中,由不同盘片的面,但处于同一半径圆的多个磁道组成的一个圆柱面(Cylinder)。
(3)扇区:磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段,这些弧段便是硬盘的扇区(Sector)。硬盘的第一个扇区,叫做引导扇区。
二,逻辑结构: 磁盘的区域划分以及存储内容的格式和顺序
(1)磁盘初始化:出厂的时候进行的低级的格式化,注意,每一个扇区的尾部保存着指向下一个扇区的链接地址,这个和链表很相似。
(2)引导块:当开机以后,计算机会自动执行rom中的自举装入程序(从硬盘的引导块上找到自举程序并执行)以完成初始化工作。
重点;关于扇区,磁盘块,页的区别
扇区,sector
硬盘的读写以扇区为基本单位。磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段,这些弧段称之为扇区。硬盘的物理读写以扇区为基本单位。通常情况下每个扇区的大小是512字节
磁盘块,IO Block
文件系统读写数据的最小单位,也叫磁盘簇。扇区是磁盘最小的物理存储单元,操作系统将相邻的扇区组合在一起,形成一个块,对块进行管理。每个磁盘块可以包括2、4、8、16、32 或 64 个扇区。磁盘块是操作系统所使用的逻辑概念,而非磁盘的物理概念。常见的块大小有512Bytes,1KB,4KB
为了更好地管理磁盘空间和更高效地从硬盘读取数据,操作系统规定一个磁盘块中只能放置一个文件,因此文件所占用的空间,只能是磁盘块的整数倍,那就意味着会出现文件的实际大小,会小于其所占用的磁盘空间的情况。
页,page
在最新的固态硬盘中逻辑块被划分成更小的单位页,一个块由n个页组成,当从磁盘加载程序到内存的时候采用的是分页机制。
在io的时候采取的策略其实不一样,io资源是整个加载 采用DMA方式,而io程序是分页加载,还有一种是io键盘鼠标等等 是一个字一个字的传输采取中断方式。