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。