硬盤的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)單位

1、計(jì)算機(jī)維護(hù)教案二、硬盤的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)單位1、硬盤包括一到數(shù)片盤片platters，其一個(gè)或兩個(gè)面surfaces涂有磁性材料用于記錄數(shù)據(jù)。每面有一個(gè)讀寫頭readwritehead用于讀寫數(shù)據(jù)。盤片有一個(gè)共同的軸，典型的旋轉(zhuǎn)速度是每分鐘3600轉(zhuǎn)，高性能的硬盤轉(zhuǎn)速可能更高。磁頭可沿著盤片的半徑移動(dòng)，磁頭移動(dòng)加上盤片旋轉(zhuǎn)可以使詞頭存取磁盤表面的任何一個(gè)位置。2、磁盤表面通常被分為同心圓環(huán)，叫磁道tracks，磁道又被分為扇區(qū)sects。

2、用這樣分來將磁盤定位，用于為文件定位磁盤空間。要在硬盤上找到給定的位置，可能說“3面5道7扇區(qū)“。通常所有磁道有相同的扇區(qū)數(shù)，但也有硬盤在外圈磁道放較多的扇區(qū)(所有扇區(qū)用同樣大小的物理空間，這樣在較長的外圈磁道可以容納更多的數(shù)據(jù))。一般一個(gè)扇區(qū)容納512字節(jié)數(shù)據(jù)。磁盤不能處理比一個(gè)扇區(qū)更小的數(shù)據(jù)量。每個(gè)面以相同的方式分為磁道和扇區(qū)。這意味著當(dāng)一個(gè)磁頭在某個(gè)磁道時(shí)，其他磁頭也在相應(yīng)的位置，所有相同位置的磁道組成柱面cylinder。磁頭從

3、一個(gè)磁道(柱面)移動(dòng)到另一個(gè)需要花時(shí)間，所以將經(jīng)常要在一起存取的數(shù)據(jù)(如一個(gè)文件)放在一個(gè)柱面里。這改善了性能。當(dāng)然不可能完全作到，文件被放在幾個(gè)相分離的位置叫碎片fragmented。3、磁盤的面(或頭，實(shí)際是一樣的)、柱面、扇區(qū)數(shù)各不相同，硬盤這些數(shù)目叫硬盤參數(shù)geometry。硬盤參數(shù)通常存在一個(gè)特定的、由電池供電的存儲(chǔ)區(qū)中，叫CMOSRAM，操作系統(tǒng)在引導(dǎo)啟動(dòng)或驅(qū)動(dòng)器初始化時(shí)可以從那里得到硬盤參數(shù)。4、BIOS有一個(gè)設(shè)計(jì)限制，就

4、是不能在CMOSRAM中定義大于1024的磁道數(shù)，這對(duì)大硬盤來說就太小了。為了克服這個(gè)問題，硬盤控制器在磁盤參數(shù)上做了一個(gè)欺騙，用地址轉(zhuǎn)換translatestheaddresses使計(jì)算機(jī)接受。例如，一個(gè)硬盤可能有8個(gè)磁頭，2048個(gè)磁道，每磁道35個(gè)扇區(qū)。其控制器可以對(duì)計(jì)算機(jī)謊稱它有16個(gè)磁頭，1024個(gè)磁道，每磁道35個(gè)扇區(qū)，這樣就沒有超過磁道數(shù)的限制，地址轉(zhuǎn)換將磁頭數(shù)減半，磁道數(shù)加倍后傳給硬盤。實(shí)際的算法可能更復(fù)雜，因?yàn)閿?shù)量可能