磁盤扇區重新劃分?磁盤是廣為應用的保存大量數據的存儲設備，存儲數據的數量級可達幾百到幾千千兆字節，而基于RAM的存儲器隻能有幾百或幾千兆字節不過從磁盤上讀信息的時間為毫秒級，比從DRAM讀慢了10萬倍，比從SRAM讀慢了100萬倍，今天小編就來說說關于磁盤扇區重新劃分?下面更多詳細答案一起來看看吧!

磁盤扇區重新劃分

磁盤是廣為應用的保存大量數據的存儲設備，存儲數據的數量級可達幾百到幾千千兆字節，而基于RAM的存儲器隻能有幾百或幾千兆字節。不過從磁盤上讀信息的時間為毫秒級，比從DRAM讀慢了10萬倍，比從SRAM讀慢了100萬倍。

磁盤由盤片構成，每個盤片有兩面，稱為表面，表面覆蓋着磁性記錄材料。盤片中央有一個可以旋轉的主軸，它使得盤片以固定的旋轉速率旋轉，通常是5400~15000轉每分鐘（Revolution Per Minute，RPM）。

下圖是一個典型的磁盤表面的結構，每個表面由一組稱為磁道（track）的同心圓組成。每個磁道被劃分為一組扇區（sector），每個扇區包含相等數量的數據位（通常是512字節），這些數據編碼在扇區上的磁性材料中。扇區之間由一些間隙（gap）分隔開，這些間隙中不存儲數據位。間隙存儲用來标識扇區的格式化位。

磁盤通常包含一個或多個這樣的盤片，封裝在一個密封的容器内，如下圖所示。整個裝置通常被稱為磁盤驅動器（disk drive），簡稱為磁盤（disk）。

磁盤制造商通常用柱面（cylinder）來描述多個盤片驅動器的構造，這裡柱面是所有盤片表面上到主軸中心的距離相等的磁道的集合。如一個驅動器有三個盤片和六個面，每個表面上的磁道的編号都是一緻的，那麼柱面k就是6個磁道k的的集合。

一個磁盤上可以記錄的最大位數稱為它的最大容量，或簡稱為容量。磁盤容量由以下因素決定：

記錄密度（位/英寸）：磁道一英寸的段中可以放入的位數；

磁道密度（道/英寸）：從盤片中心出發半徑上一英寸的段内可以有的磁道數；

面密度（位/平方英寸）：記錄密度 與 磁道密度 的乘積。

下面是一個磁盤容量的計算公式：

假如有一個磁盤，有5個盤片，每個盤片2個面，每個面20000條磁道，每個磁道平均300個扇區，每個扇區512個字節，則這個磁盤的容量是：

磁盤用讀/寫頭（read/write head）來讀寫存儲在磁性表面的位，而讀寫頭連接到一個傳動臂一端，如下圖所示。

通過沿着半徑軸前後移動這個傳動臂，驅動器可以将讀/寫頭定位在盤面的任何磁道上。這樣的機械運動成為尋道。多個盤片的磁盤針對每個盤面都有一個獨立的讀/寫頭，如下圖所示。讀/寫頭垂直排列，一緻行動。在任何時刻，所有的讀/寫頭都位于同一個柱面上。

在傳動臂末端的讀/寫頭在磁盤表面高度大約0.1微米處的一層氣墊上飛翔，速度大約80km/h。這樣小的間隙，盤面上一粒灰塵都像一塊巨石，如果讀/寫頭碰到這樣一塊巨石，就會停下來撞到盤面。

磁盤以扇區大小的塊來讀寫數據，對扇區的訪問時間主要有三部分：

尋道時間：移動傳動臂到目标磁道上所需的時間。平均尋道時間通常為3~9ms，最長可到20ms；

旋轉時間：讀/寫頭到目标磁道後，目标扇區旋轉到讀/寫頭下所需的時間。最壞情況下，需等磁盤旋轉一圈；

傳送時間：當目标扇區的第一個位到讀/寫頭下時，驅動器就可以開始讀或寫該扇區的内容，一個扇區的傳送時間依賴于旋轉速度和每條磁道的扇區數目。

現代磁盤構造複雜，有多個盤面，這些盤面上有不同的記錄區。為了對操作系統隐藏這樣的複雜性，現代磁盤将它們的構造呈現為一個簡單的視圖：一個B個扇區大小的邏輯塊的序列，編号為0，1，2，...，B-1。磁盤封裝中有一個小的硬件/固件設備，稱為磁盤控制器，維護着邏輯塊号和實際磁盤扇區之間的映射關系。

當操作系統想要執行一個I/O操作時，如讀一個磁盤扇區的數據到主存，操作系統會發送一個命令到磁盤控制面，讓它讀某個邏輯塊号。控制器上的固件執行一個快速表查找，将一個邏輯塊号翻譯成一個三元組（盤面，磁道，扇區），這個三元組唯一地标識了對應的物理扇區。控制器上的硬件會解釋這個三元組，将讀/寫頭移到适當的柱面，等待扇區移動到讀/寫頭下，将讀/寫頭感知到的位放到控制器上的一個緩沖區中，然後将它們複制到主存中。

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