操作系统4.2.1 磁盘的结构

一、磁盘、磁道、扇区

磁盘的表面是由一些磁性物质组成,可以用这些磁性物理记录二进制数据。

磁盘表面被划分长的一个个磁道。

操作系统4.2.1 磁盘的结构

一个磁道又被划分为一个个扇区,每个扇区就是一个“磁盘块”。每个扇区的数据量相同(如1KB)。

操作系统4.2.1 磁盘的结构

靠最内侧的磁道上的扇区面积最小,由于每个扇区的数据量相同,因此其数据密度最大。

 

 

二、如何在磁盘中读/写数据

在磁盘中读写数据,需要借助磁头,将磁头移动到想要读/写的扇区所在的磁道,让目标扇区从磁头下面划过,才能完成对扇区的读/写操作。

 

 

三、盘面、柱面

磁盘是由多个盘片摞起来的,每个盘片有两个盘面。

操作系统4.2.1 磁盘的结构

如图可知:

  1. 一个盘片可能有多个盘面,而每个盘面只对应一个磁头
  2. 所有的磁头都连在同一个磁臂上,因此所有的磁头只能“共进退”
  3. 磁臂可以沿着盘面作径向运动,从而带动磁头到达不同的磁道来对不同扇区的读写操作
  4. 所有盘面中的相对位置相同的磁道组成了柱面。例如上图中所有盘面的最外侧磁道可以组成一个柱面

 

 

四、磁盘的物理地址

可以使用(柱面号,盘面号,扇区号)来定位任意一个磁盘块。之前提到,文件数据存放在外存中的几号块,这里的块号就可以转换为(柱面号,盘面号,扇区号)的地址形式。

可根据该地址读取一个“块”

  1. 根据柱面号移动磁臂,让磁头指向指定柱面
  2. **指定盘面对应的磁头
  3. 磁盘旋转的过程,指定的扇区会从磁头下面划过。这样就完成了对指定扇区的读/写

 

 

五、磁盘的分类

1)磁头可以移动的称为活动头磁盘,上面介绍的图就是活动头磁盘。这种磁盘每个盘面有一个磁头。磁臂可以来回伸缩来带动磁头定位磁道。

2)磁头不可移动的称为固定头磁盘这种磁盘每个磁道有一个磁头。如下图所示

操作系统4.2.1 磁盘的结构

 另外,还可以根据盘片是否可以更换分为可换磁盘(盘片可更换)固定盘磁盘(盘片不可更换)

 

 

 

六、小结

操作系统4.2.1 磁盘的结构

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