一,物理結(jié)構(gòu):硬盤的物理結(jié)構(gòu)一般由磁頭與盤片、電動(dòng)機(jī)、主控芯片與排線等部件組成;當(dāng)主電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)盤片旋轉(zhuǎn)時(shí),副電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一組(磁頭)到相對應(yīng)的盤片上并確定讀取正面還是反面的碟面,磁頭懸浮在
碟面上出一個(gè)與盤片同心的圓形軌道(磁軌或稱柱面),這時(shí)由磁頭的磁感線圈感應(yīng)碟面上的磁性與使用硬盤廠商指定的讀取時(shí)間或數(shù)據(jù)間隔定位扇區(qū),從而得到該扇區(qū)的數(shù)據(jù)內(nèi)容;
(1)磁道:當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí),磁頭若保持在一個(gè)位置上,則每個(gè)磁頭都會(huì)在磁盤表面劃出一個(gè)圓形軌跡,這些圓形軌跡就叫做磁道(Track)。資料存儲(chǔ)手段從LMR進(jìn)展到PMR這中又有CMR、SMR等技術(shù)。
(2)柱面:在有多個(gè)盤片構(gòu)成的盤組中,由不同盤片的面,但處于同一半徑圓的多個(gè)磁道組成的一個(gè)圓柱面(Cylinder)。
(3)扇區(qū):磁盤上的每個(gè)磁道被等分為若干個(gè)弧段,這些弧段便是硬盤的扇區(qū)(Sector)。硬盤的第一個(gè)扇區(qū),叫做引導(dǎo)扇區(qū)。
二,邏輯結(jié)構(gòu):?磁盤的區(qū)域劃分以及存儲(chǔ)內(nèi)容的格式和順序
??????(1)磁盤初始化:出廠的時(shí)候進(jìn)行的低級(jí)的格式化,注意,每一個(gè)扇區(qū)的尾部保存著指向下一個(gè)扇區(qū)的鏈接地址,這個(gè)和鏈表很相似。? ??
???????(2)引導(dǎo)塊:當(dāng)開機(jī)以后,計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行rom中的自舉裝入程序(從硬盤的引導(dǎo)塊上找到自舉程序并執(zhí)行)以完成初始化工作。
重點(diǎn);關(guān)于扇區(qū),磁盤塊,頁的區(qū)別
扇區(qū),sector
硬盤的讀寫以扇區(qū)為基本單位。磁盤上的每個(gè)磁道被等分為若干個(gè)弧段,這些弧段稱之為扇區(qū)。硬盤的物理讀寫以扇區(qū)為基本單位。通常情況下每個(gè)扇區(qū)的大小是512字節(jié)
磁盤塊,IO Block
文件系統(tǒng)讀寫數(shù)據(jù)的最小單位,也叫磁盤簇。扇區(qū)是磁盤最小的物理存儲(chǔ)單元,操作系統(tǒng)將相鄰的扇區(qū)組合在一起,形成一個(gè)塊,對塊進(jìn)行管理。每個(gè)磁盤塊可以包括2、4、8、16、32 或 64 個(gè)扇區(qū)。磁盤塊是操作系統(tǒng)所使用的邏輯概念,而非磁盤的物理概念。常見的塊大小有512Bytes,1KB,4KB
為了更好地管理磁盤空間和更高效地從硬盤讀取數(shù)據(jù),操作系統(tǒng)規(guī)定一個(gè)磁盤塊中只能放置一個(gè)文件,因此文件所占用的空間,只能是磁盤塊的整數(shù)倍,那就意味著會(huì)出現(xiàn)文件的實(shí)際大小,會(huì)小于其所占用的磁盤空間的情況。
頁,page
在最新的固態(tài)硬盤中邏輯塊被劃分成更小的單位頁,一個(gè)塊由n個(gè)頁組成,當(dāng)從磁盤加載程序到內(nèi)存的時(shí)候采用的是分頁機(jī)制。
在io的時(shí)候采取的策略其實(shí)不一樣,io資源是整個(gè)加載 采用DMA方式,而io程序是分頁加載,還有一種是io鍵盤鼠標(biāo)等等 是一個(gè)字一個(gè)字的傳輸采取中斷方式。