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文檔簡介

1、硬盤的種類主要是SCSI、IDE、以及現(xiàn)在流行的SATA等;任何一種硬盤的生產(chǎn)都要一定 的標準;隨著相應(yīng)的標準的升級,硬盤生產(chǎn)技術(shù)也在升級;比如SCSI標準已經(jīng)經(jīng)歷了 SCSI-1 . SCSI-2. SCSI-3;其中目前咱們經(jīng)常在服務(wù)器網(wǎng)站看到的Ultral-160就是基于 SCSI-3標準的;IDE遵循的是ATA標準,而目前流行的SATA,是ATA標準的升級版本;IDE 是并口設(shè)備,而SATA是串口,SATA的發(fā)展目的是替換IDE;我們知道信息存儲在硬盤里,把它拆開也看不見里面有任何東西,只有些盤片。假設(shè), 你用顯微鏡把盤片放大,會看見盤片表面凹凸不平,凸起的地方被磁化,凹的地方是沒有被

2、 磁化;凸起的地方代表數(shù)字1 (磁化為1),凹的地方代表數(shù)字0。因此硬盤可以以二進制 來存儲表示文字、圖片等信息。1、硬盤的組成硬盤大家一定不會陌生,我們可以把它比喻成是我們電腦儲存數(shù)據(jù)和信息的大倉庫。 一般說來,無論哪種硬盤,都是由盤片、磁頭、盤片主軸、控制電機、磁頭控制器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換器、接口、緩存等幾個部份組成。平面圖:存取裝置存取裝置1主勘立體圖所有的盤片都固定在一個旋轉(zhuǎn)軸上,這個軸即盤片主軸。而所有盤片之間是絕對平 行的,在每個盤片的存儲面上都有一個磁頭,磁頭與盤片之間的距離比頭發(fā)絲的直徑還小。 所有的磁頭連在一個磁頭控制器上,由磁頭控制器負責各個磁頭的運動。磁頭可沿盤片的半 徑方向動

3、作,(實際是斜切向運動),每個磁頭同一時刻也必須是同軸的,即從正上方向下 看,所有磁頭任何時候都是重疊的(不過目前已經(jīng)有多磁頭獨立技術(shù),可不受此限制)。而 盤片以每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)到上萬轉(zhuǎn)的速度在高速旋轉(zhuǎn),這樣磁頭就能對盤片上的指定位置進行數(shù) 據(jù)的讀寫操作。磁盤盤片椒JJ磁盤盤片椒JJ坦彈黃裝的由于硬盤是高精密設(shè)備,塵埃是其大敵,所以必須完全密封。2、硬盤的工作原理硬盤在邏輯上被劃分為磁道、柱面以及扇區(qū).花,與A 肇均* o H陣住# - *神上巖玄寮I*:整- *kr*a i*.*T4c- j4twMSM-t A4-色并 *TN日耳*j珥竟I /0點條i寫土忡#禪t*5fliQ0000 000b0

4、000 0 00000:00Q00QQ00000 000c000coo0000000QQ0Q00000a o00d000Cl 0 O0D00D0000tJQ010o o0deQ000 0 00000Q00Q00Q000Q00 000f0-000 0 00000000QQ0Q000Q00 000q000 0 00D0000D0CJ010000 000ft00c(JOO0Q00000QQ0QQ00000 000i0-000 0 00000000QQ0Q0aa00C 00a3000 Cl 00Q00000D00Q000000 000XQQ00 0 00000Q00Q00Q000Q00 0001000

5、fl 0 000000000Q0fl0aQ000 000mfl001 0 00000000000000000 0003Q00(JOO0Q00000Q00QQ00Q00 00cQ0000 0 000000000Q000o0000 000P0000 0。00a00000Q00a000 0000Qc(JOO0Q000000000Q00Q00 o0cr0-000 0 000000000Q0fl000000 000B0000 0 00000000D00000000 000LQ0cooo000o000Q00Q00000Q 000m0000 0 0000Q0000Q0Q0a0Q00 000V0000 0。0

6、0000000Q000a000C 000w0000 0 00Q00Q000Q00Q00Q00 0Q0K0-00fl 0 00000000Q00Q000000 000y0000 0 0000J000D000000000 000Q000 0 00000000Q00Q00a000 Q0Q上面的ASCII圖表示磁盤文件系統(tǒng),由于目前上面沒有任何數(shù)據(jù)文件,所以我把他表示成0。在圖的最上側(cè)和左側(cè)各有a-z 26個字母,這是用來定位每個數(shù)據(jù)字節(jié)的具體位置,如第1 行1列是aa,26行26列是zz。我們創(chuàng)建一個新文件,理所當然的,我們的文件系統(tǒng)就產(chǎn)生了變化,現(xiàn)在是abcdefqhik1 m n aPqrstu

7、v wyzaT0che1iEKti a e 1eQQ00 0dDr00000000Q00 0 0 0g0D0000 0QD0Q00g30QQQ00 0 0 000Q0000 0000d00000000Q000 0 0 fl0&Q0000 0白eHe11Qrw0r1d 0 0 0DQ00000 0D00Q000006D0000 0 0 13D00000 01300如圖所示:”內(nèi)容表”(TOC)占據(jù)了前四行,在TOC里存貯著每件文件在系統(tǒng)里所在的位置。 在上圖,TOC包括了一個名字叫hello.txt的文件,其具體內(nèi)容是”Hello, world”,在系統(tǒng)里 的位置是ae到le。接下來再新建一個文

8、件bleDDOODODOnOOGDDOOnOOQDOOQDcoooo&ooooooooooc&ooooooooodOOOOOOOOOOOCiOOOOOOCiOOOCiTCiCeHellDf _WDr ld3*ad:by* ? _i-rarldrODOOODOOODOOODClOODOOOaOODD如圖,我們新建的文件bye.txt緊貼著第一個文件hello.txto其實這是最理想的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),如果你將你的文件都按照上圖所表示的那樣一個挨著一個,緊 緊的貼放在一起的話,那么讀取他們將會非常的容易和迅速,這是因為在硬盤里動得最慢的 (相對來說)就是傳動手臂,少位移一些,讀取文件數(shù)據(jù)的時間就會快一些。

9、然而恰恰這就是問題的所在。現(xiàn)在我想在Hello, World”后加上些感嘆號來表達我強烈的感 情,現(xiàn)在的問題是:在這樣的系統(tǒng)上,文件所在的行就沒有地方讓我放這些感嘆號了,因為 bye.txt占據(jù)了剩下的位置?,F(xiàn)在有倆個方法可以選擇,但是沒有一個是完美的我們從原位置刪除文件,重新建個文件重新寫上Hello, World!”.-這就無意中延長了文件 系統(tǒng)的讀和寫的時間。打碎文件,就是在別的空的地方寫上感嘆號,也就是身首異處”-這個點子不錯,速度很 快,而且方便,但是,這就同時意味著大大的減慢了讀取下一個新文件的時間。如果你對上面的文字沒概念,上圖方法一:4Sbcdefh14 rjk1e一 or a

10、uv wXy正he11ocXtafnfbyetXtneze00CQ0000QQQQ000QQ0QQ0000QCD0000000000000&00000000000dU00000000Q0Q00000000000胃口廣e000000000000GaodbVetwr1dfHc.11Dwor1dsj000000600Q0Q方法二:abea甘f0II1ki國p04X5EuV呻Yzahe11CicXcA0&ttoVetkbceze000fl000000000000030000000000cQ0000000000Q0Gd0D10Q0DD00G0o0aaQ00o0rtiLeHe11o曹rIdGQodbewZ

11、IdriQ000000Qa000QQD00Q00Q00Q這里所說的方法二就像是我們的windows系統(tǒng)的存儲方式,每個文件都是緊挨著的,但如 果其中某個文件要更改的話,那么就意味著接下來的數(shù)據(jù)將會被放在磁盤其他的空余的地 方。如果這個文件被刪除了,那么就會在系統(tǒng)中留下空格,久而久之,我們的文件系統(tǒng)就會變得 支離破碎,碎片就是這么產(chǎn)生的。試著簡單點,講給mm聽的硬盤讀寫原理簡化版硬盤的結(jié)構(gòu)就不多說了,我們平常電腦的數(shù)據(jù)都是存在磁道上的,大致上和光盤差不多.讀取 都是靠磁頭來進行.我們都知道,我們的數(shù)據(jù)資料都是以信息的方式存儲在盤面的扇區(qū)的磁道上,硬盤讀取是由 搖臂控制磁頭從盤面的外側(cè)向內(nèi)側(cè)進行讀

12、寫的.所以外側(cè)的數(shù)據(jù)讀取速度會比內(nèi)側(cè)的數(shù)據(jù)快 很多.其實我們的文件大多數(shù)的時候都是破碎的,在文件沒有破碎的時候,搖臂只需要尋找1次磁 道并由磁頭進行讀取,只需要1次就可以成功讀取;但是如果文件破碎成11處,那么搖臂要來 回尋找11次磁道磁頭進行11次讀取才能完整的讀取這個文件,讀取時間相對沒有破碎的時 候就變得冗長.因此,磁盤碎片往往也是拖慢系統(tǒng)的重要因素之一,Vista之家團隊也計劃在Vista優(yōu)化大 師后續(xù)版本內(nèi)加入磁盤碎片整理功能,敬請期待。7、硬盤容量及分區(qū)大小的計算在linux系統(tǒng),要計算硬盤容量及分區(qū)大小,我們先通過fdsik -l查看硬盤信 息:Disk /dev/hda: 80

13、.0 GB, 80026361856 bytes255 heads, 63 sectors/track, 9729 cylindersUnits = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytesDevice Boot Start End Blocks Id System/dev/hdal * 1 765 6144831 7 HPFS/NTFS/dev/hda2 766 2805 16386300 c W95 FAT32 (LBA)/dev/hda3 2806 9729 55617030 5 Extended/dev/hda5 2806 3825 819311

14、8+ 83 linux/dev/hda6 3826 5100 10241406 83 linux/dev/hda7 5101 5198 787153+ 82 linux swap / Solaris/dev/hda8 5199 6657 11719386 83 linux/dev/hda9 6658 7751 8787523+ 83 linux/dev/hda10 7752 9729 15888253+ 83 linux其中heads是磁盤面;sectors是扇區(qū);cylinders 是柱面;每個扇區(qū)大小是512byte,也就是0.5K;通過上面的例子,我們發(fā)現(xiàn)此硬盤有255個磁盤面,有63個扇區(qū),有9729 個柱面;所以整個硬盤體積換算公式應(yīng)該是:磁面?zhèn)€數(shù)*扇區(qū)個數(shù)*每個扇區(qū)的大小512 *柱面?zhèn)€數(shù)二硬盤體積 (單位 bytes)所以在本例中磁盤的大小應(yīng)該計算如下:255 x 63 x 512 x 9729 = 80023749120 bytes提示:由于硬盤生產(chǎn)商和操作系統(tǒng)換算不太一樣,硬盤廠家以10進位的辦 法來換算,而操作系統(tǒng)是以2進位制來換算,所以在換算成M或者G時,不同 的算法結(jié)果卻不一樣;所以我們的硬盤有時標出的是80G,在操作系統(tǒng)下看卻少 幾M;上面例子中,硬盤廠家算法和 操作系統(tǒng)算數(shù)

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