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Linux教程網 >> Linux基礎 >> Linux教程 >> 硬盤容量的計算方式、讀寫原理簡介

硬盤容量的計算方式、讀寫原理簡介

日期:2017/2/27 16:02:05   编辑:Linux教程




1、根據上面左邊圖解可以清晰看清楚硬盤主要物理架構是由:磁碟盤(大陸叫磁盤面)、讀取頭(大陸叫磁頭)、主軸馬達、機械手臂這四部分組成。

針對物理架構我想補充兩點:
1)磁盤碟不止一塊,一般有四塊左右;
2)讀取頭不止一個,一般有多少個磁盤碟就有多少個讀取頭,每一個磁頭讀一塊磁盤碟。

2、根據上的右邊圖解可以清晰看清楚硬盤的邏輯架構組成:磁區(大陸叫扇區)、磁軌(大陸叫磁道)、磁柱(大陸叫柱面)這三部分組成。
1)磁區:就是磁軌上的一段弧線,說到這裡大家要注意了,就上面那裡圖片很多人以為一個磁區就是一個扇狀餅塊其實不是而是磁軌的一段弧線而已;
2)磁軌:就是圍著主軸馬達的一個磁盤碟的一個圓而已,一個磁盤碟就是有超多個磁軌組成雖然有間隔但是我們可以忽略不計,一般讀取頭寫滿了一個磁柱上的磁軌就會跑到另一個磁柱的磁軌寫;
3)磁柱:因為有多個磁盤碟才有磁柱的出現,你看上面的那個圖就知道所謂的磁柱就是由多個磁盤碟的同一層面空間(同一層面就是說四個磁頭同時讀到的那四個磁軌)的磁軌形成的邏輯存儲概念,這個概念大家容易不清晰要清楚,磁柱的出現是為了分區而准備的,是分區的最基本單位。

磁區是硬盤組成的最小物理單位,大小為:512Bytes,磁柱是一個文件系統組成的最小的物理單位,大小當然以實際的磁柱是多少就多少沒有固定,靠近主軸馬達的磁柱容量當然比遠離主軸馬達的磁柱容量小,因為它包含的磁區少嘛這個大家可以從上面的圖片可以看出來。

到這裡我們應該就知道了如何計算一個硬盤的物理存儲容量了:

totalstorge=讀寫頭數量(其實可以認為是磁盤碟數量)*每個讀寫頭負責的磁柱數量*每個磁柱所含的磁區數量*512Bytes(一個磁區的容量)

這個公式大家要再深入想想結合圖片就可以理解了。

再額外說說一般數據讀寫是如何進行的:
1)一般硬盤的數據讀寫是通過電磁轉換記錄在磁軌上的,例如寫數據:數據在電腦裡面就是0和1即是為電壓閥值的高(1)與低(0)通過機械手臂傳到磁盤碟,磁盤碟通過主軸馬達高速旋轉,如果需要寫數據就將讀取頭放到磁盤碟上面由之前形成的電轉換為磁放到磁軌上的磁區存儲,而且這些數據的存儲位置硬盤都會做相應的記錄來對於以後要取數據時候用;

2)在硬盤如何讀數據?先通過存儲記錄尋道,然後再讀取,然後再通過機械手臂傳出去,這個跟上面寫數據原理一樣,在這裡說明一點讀數據的操作絕大部分的時候都是花費在尋道上面,傳輸時間是花很少的,例如我要讀取一個文件花了2秒尋道時間必須是1.9秒左右,這點大家要清楚。
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