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1.磁盘的结构
1.1磁盘
磁盘的表面由一些磁性物质组成，可以用磁盘的盘面被划分成一个个磁道。 这些磁性物质来记录二进制数据。
1.2磁道
磁盘的盘面被划分成一个个磁道。 这些磁性物质来记录二进制数据这样的一个“圈”就是一个磁道
1.3扇区
一个磁道又被划分成一个个扇区，每个扇区就是一个“磁盘块”。各个扇区存放的数据量相同（如1KB）
最内侧磁道上的扇区面积最小，因此数据密度最大
1.4如何在磁盘中读/写数据
1.4盘面
1.5柱面
所有盘面中相对位置相同的磁道组成柱面，如下图中所有黄色的一圈就是一个柱面
1.6磁盘的物理地址
可用（柱面号，盘面号，扇区号）来定位任意一个“磁盘块”。
可根据该地址读取一个“块”
①根据“柱面号”移动磁臂，让磁头指向指定柱面； ②激活指定盘面对应的磁头； ③磁盘旋转的过程中，指定的扇区会从磁头下面划过，这样就完成了对指定扇区的读/写。
1.7磁盘的分类
1.8优缺点
磁表面存储器的优点:
①存储容量大，位价格低; ②记录介质可以重复使用; ③记录信息可以长期保存而不丢失，甚至可以脱机存档; ④非破坏性读出，读出时不需要再生。
磁表面存储器的缺点:
①存取速度慢; ②机械结构复杂; ③对工作环境要求较高。
1.9磁盘驱动器
磁盘驱动器:核心部件是磁头组件和盘片组件，温彻斯特盘是一种可移动头固定盘片的硬盘存储器。
1.10磁盘控制器
磁盘控制器:是硬盘存储器和主机的接口，主流的标准有IDE、SCSI、SATA
1.11磁盘的性能指标
①磁盘的容量:一个磁盘所能存储的字节总数称为磁盘容量。磁盘容量有非格式化容量和格式化容量之分。
非格式化容量是指磁记录表面可以利用的磁化单元总数。 格式化容量是指按照某种特定的记录格式所能存储信息的总量。
②记录密度:记录密度是指盘片单位面积上记录的二进制的信息量，通常以道密度、位密度和面密度表示。
道密度是沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数; 位密度是磁道单位长度上能记录的二进制代码位数; 面密度是位密度和道密度的乘积。 注意:磁盘所有磁道记录的信息量一定是相等的，并不是圆越大信息越多，故每个磁道的位密度都不同。
③数据传输率:磁盘存储器在单位时间内向主机传送数据的字节数，称为数据传输率。
假设磁盘转数为r（转/秒)，每条磁道容量为N个字节，则数据传输率为Nr
1.12硬盘的工作原理
硬盘属于机械式部件，其读写操作是串行的，不可能在同一时刻既读又写，也不可能在同一时刻读两组数据或写两组数据。由于数据发送给硬盘是连串的，但硬盘只能串行工作，所以硬盘要有一个并-串变换电路。
2.磁盘调度算法
2.1一次磁盘读/写操作需要的时间
这里操作系统只能改变寻找时间，下面介绍的算法也都是为了改变寻找时间的。
2.2先来先服务算法（FCFS）
2.3最短寻找时间优先（SSTF）
2.4扫描算法（SCAN）
2.5LOOK调度算法（默认）
2.6循环扫描算法（C-SCAN）
2.7C-LOOK 调度算法（默认）
3.减少延迟时间的方法
操作系统不能减少延迟时间，但我们能通过物理方法减少
磁头读取一块的内容（也就是一个扇区的内容）后，需要一小段时间处理，而盘片又在不停地旋转因此，如果2、3号扇区相邻着排列，则读完2号扇区后无法连续不断地读入3号扇区必须等盘片继续旋转， 3号扇区再次划过磁头，才能完成扇区读入
3.1交替编号
3.2为什么？磁盘的物理地址是（柱面号，盘面号，扇区号）而不是（盘面号，柱面号，扇区号）
3.3错位命名
4.磁盘的管理
4.1磁盘初始化
Step 1：进行低级格式化（物理格式化），将磁盘的各个磁道划分为扇区。一个扇区通常可分为 头、数据区域（如512B大小）、尾 三个部分组成。管理扇区所需要的各种数据结构一般存放在头、尾两个部分，包括扇区校验码（如奇偶校验、CRC循环冗余校验码等，校验码用于校验扇区中的数据是否发生错误）
Step 2：将磁盘分区，每个分区由若干柱面组成（即分为我们
熟悉的 C盘、D盘、E盘）
Step 3：进行逻辑格式化，创建文件系统。包括创建文件系统的根目录、初始化存储空间管理所用的数据结构（如 位示图、空闲分区表）
4.2引导块
4.3坏块的管理
5.磁盘阵列
RAID1是为了提高可靠性,使两个磁盘同时进行读写，互为备份，如果一个磁盘出现故障,可从另一磁盘中读出数据。两个磁盘当一个磁盘使用，意味着容量减少一半。
6.光盘存储器
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