大话存储II----第三章磁盘大挪移-磁盘原理与技术详解(3.1-3.2)

3.1 硬盘结构

3.1.1 盘片上的数据组织

        硬盘首先在逻辑上被分为磁道、柱面以及扇区。系统在磁盘上写入信息时,写满一个磁道之后会转到同一柱面的下一个磁头,当柱面写满时,再转向下一个柱面。从同一盘面的一个磁道转到另一个磁道,也就是从一个柱面转到另一个柱面,这个动作叫换道。

3.1.3 硬盘的IO单位

        磁盘读写的时候以扇区为最小寻址单位,也就是说不可能往某扇区的前半部分写入某数据。以前的一个扇区的大小为512B(现在为4KB),每次磁头连续读写的时候,只能以扇区为单位,即使一次只写了一个字节,下一次就不能再向这个扇区剩余的部分接着写入,而是要寻找一个空扇区来写。

        对于磁盘来说,一个磁头的连续读或者写叫做一次IO。

3.2 磁盘的通俗演绎

        对于一张布满磁性介质的盘片来说,想要在它上面记录数据,就需要划分块。所以在使用之前,先进行低级格式化,也就是划分扇区。盘片上的一个同心圆就是一个磁道,而每个磁道内可以排列很多的扇区。每个盘片上的磁道密度和扇区密度都是由标准来规定。把圆形盘片安装到一个电机上,在盘片上方加一个磁头,由磁头完成切换磁道的工作,称为径向扫描,而扇区切换就由盘片旋转来完成,称为线性扫描。定位到特定的扇区后,磁头利用磁性对扇区中的每个磁粒子区做磁化操作,每个磁极代表0或1.

        一个扇区可以看作是线性的,它没有宽,只有长,记录是顺序的。扇区是磁盘的最小寻址单位,所以需要对磁盘中的扇区采用了逻辑地址编址。将具体的盘片、磁道和扇区,抽象成LBA(Logical Block Address,顺序编址)。LBA地址到实际的盘片、磁道和扇区地址的映射工作由磁盘内部的逻辑电路来查询ROM中的对应表得到,这样就完成了物理地址到逻辑地址的抽象、虚拟和映射。

        人们针对怎么向磁盘发送需要写入的数据这一问题,抽象出一套接口系统,专门用于计算机和其外设交互数据,称为SCSI接口协议,即小型计算机系统接口。                





















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