【文件系统】大容量存储器的结构

1.磁盘

• 一个磁盘有多块磁盘片
• 磁盘片，上下都有磁质材料，通过在磁片上进行磁记录可以保存信息。
• 磁盘表面被逻辑的划分为圆形的磁道，磁道进一步划分成扇区。
• 位于同一个磁臂位置的磁道构成了柱面。
• 一块磁盘可能包含上万个同心柱面，每个磁道可能包含数百个扇区。

　磁盘有几个性能参数：

1. 传输速率：在驱动器和计算机之间的数据传输速率。
2. 定位时间
   1. 寻道时间

　　　　　　　　移动磁臂到所要柱面所需时间。　（磁臂只能前后移动。）　

　　　　　2.  旋转等待时间　　　

　　　　　　　　等待所要的扇区到磁臂下所需要的时间。（旋转移动。）

2.低级格式化　

　　一个逻辑块号由柱面号，柱面内的磁道号，磁道内的扇区号组成。

　　一个新的磁盘是一个白板，上面什么也没有，先进性低级的格式化，低级格式化是把磁盘分成扇区，以便磁盘控制器能进行读写。（不分磁道吗？）一般低级格式化在出厂的时候已经做好了。

　　一个扇区由头、数据区域、尾部组成，如图所示。

　　　

　　数据块的大小通常是可选的，比如在笔者的电脑上，对一个分区进行格式化的时候，显示出如下信息。

　　

3. 分区

　　假如你还记得柱面的概念，那么分区就是讲一个或多个柱面组成分区。下图是DiskGenius的截图。

　　分区结果的示意图如下图所示。

　　

　　更形象化的3D图如下图所示。（我google不到更大的图，我放弃了治疗。）

　　

4.逻辑格式化

　　操作系统将初始的文件系统数据结构存储到磁盘上。包括空闲和已经分配的空间，和一个初始为空的目录。

　　有的操作系统允许特别程序将磁盘分区作为一个逻辑块的大顺序数组，而没有任何文件系统数据结构，这样的磁盘成为生磁盘，这样的I/O成为生I/O；主要是给数据库。

5. 引导块

考虑windows 2000的启动程序，Windows 2000将启动代码放在硬盘上的第一个扇区，

ROM启动

————》从MBR读取引导代码

————》MBR包含了硬件分区表和系统引导分区的标志

————》确定引导分区

————》加载引导分区的一个扇区