817 字
4 分钟
HDD
结构
磁盘 磁头 电机 磁头控制器 磁盘控制器（io接口） 缓存…
概念
柱面 磁道 扇区 扇区：硬盘最小得读写单元 块/簇：多个扇区组合在一起为一个块，一般是个扇区，是操作系统对硬盘读写最小单元 页：硬盘与内存之间操作的最小单元 磁盘io接口 == 磁盘控制器 == 磁盘驱动器适配器 磁盘驱动器 即 磁盘
分区
格式化
- 低级格式化（物理格式化） 检测硬盘磁介质，划分磁道，为每个磁道划分扇区
- 分区
- 高级格式化（逻辑格式化） 建立文件系统（安装操作系统在建立文件系统之后）
机械硬盘(顺序读写负载)存取时间
- 旋转时间
- 传输时间
寻址方式
- CHS寻址 Cylinder(柱面)、Heads(磁头)/盘面、Sector(扇区) 柱面是径向的 磁头决定了是哪个盘片扇区决定了是在磁道的哪个位置 S从1开始编号（考试按0编号）
- LBA寻址
- 考虑到ZBR(Zone Block Record)，采用等密度结构，LBA的寻址此时是由硬盘控制器来实现的.
- 注意计算磁盘块地址时柱面号磁头号与扇区号都要占用整数个二进制位，此时地址不等于盘块号
记录数据的方式SSTF有磁头臂黏着的可能，SCAN
flowchart LR
分类 --> HMR
subgraph PMR
CMR
SMR
end
分类 --> PMR
raid
- 指标 可靠 容量 吞吐量（不同类型的工作负载 顺序/随机 读/写）
- raid0 并行与并发
- raid1
- raid4
- raid5
- 软raid
- 硬raid
lvm
https://wiki.archlinuxcn.org/wiki/LVM
常见指标
连续读写速度 随机读写速度 4k文件多线程读写速度 容量 转速 rpm …
磁盘调度算法
通用块层实现了磁盘调度
| 公平 | 效率 | ||
|---|---|---|---|
| FCFS | O | X | 对于一个磁道跨度大的工作负载表现差 |
| SSTF（shortest seek time first） | X | O | 对较远磁道的作业不公平 |
| SCAN（电梯调度） | O | O | 直至再无更外的磁道需要访问时，才将磁臂换向为自外向里移动。此时，同样也是每次选择这样的进程来调度，即要访问的磁道为当前位置距离最近者，这样，磁头又会逐步地自外向里移动，直至再无更里面的磁道要访问，从而避免出现“饥饿”现象。 |
| CSCAN | O | O | 磁头移到最外的磁道并完成访问后，磁头立即返回到最里的欲访问磁道，亦即将最小磁道号紧接最大磁道号以构成循环，进而实现循环扫描。解决偏向服务边上的磁道的问题 |
| LOOK | O | O | 不与SCAN区分 |
| CLOOK | O | O | 不与CSCAN区分 |
| 考试不区分SCAN与LOOK，CSCAN与CLOOK | |||
| SSTF可能随时改变磁头的方向 | |||
| 除了FCFS均会造成磁头臂黏着 |