本系列磁碟管理，本週在學習磁碟管理的知識。本系列準備將磁碟以及檔案系統都整理一遍。因為本渣渣不是計算機專業畢業的，所以最近在學習基礎的計算機知識，如有不對的，望指正。
以下主要介紹機械式硬碟
固態硬碟(ssd) 採用快閃儲存器顆粒來儲存
機械硬碟(hdd) 採用磁性碟片來儲存
扇區，磁軌（或柱面）和磁頭數構成了硬碟結構的基本引數
儲存容量 = 每個扇區位元組數×每個磁軌的扇區數×磁軌數×磁頭數
上圖 算每個扇區的位元組數為512位元組，每個磁軌劃分12個扇區，每個盤面上有7個磁軌，三個盤面(6個磁頭數)
儲存容量 512×12×7×6 = 258048
每個磁軌的扇區數一樣？
老的硬碟，外圈的密度小，內圈的密度大，每圈可儲存的資料量是一樣的，外圍的扇區明顯比內圈的扇區要寬，這就浪費了很多磁軌長度
有了多多區記錄技術，外圍的磁軌就可以劃分為更多的扇區，新的磁碟資料的密度都一致，這樣磁軌的周長越長，扇區就越多，儲存的資料量就越大
因此現在這裡說的每個磁軌扇區數一樣是整個盤面平均算的
如果要讀取某個位置(盤面，磁軌，扇區)的內容，首先，磁臂要移動磁頭到響應的磁軌位置，以及對應的盤面，這就是尋道時間。
但是這時，你的資料不一定當好就在這時的扇區，所以你得等，等轉到所要讀取的扇區後在進行資料讀取，這要靠硬碟的轉速
旋轉延遲:碟片旋轉將請求資料所在扇區移至讀寫磁頭下方所需要的時間，旋轉延遲取決於磁碟轉速。
筆記本的硬碟 5400轉/分
台式電腦的硬碟 7200轉/分
小結一下：從上面的指標來看、其實最重要的、或者說、我們最關心的應該只有兩個：尋道時間；旋轉延遲。
cpu要從磁碟讀入乙份資料的過程
cpu傳送一條指令，讀取資料
這條指令通過系統匯流排，橋間匯流排，pci匯流排傳遞到磁碟控制器。控制器收到指令後明白這次是一次讀請求，且讀完了是否要中斷的資訊。做好準備工作，等待讀取資料
cpu 再傳送一條指令，讀入記憶體位址
這條指令還是通過一系列匯流排發給磁碟控制器之後，磁碟控制器就開始忙活，找到邏輯塊對應的物理塊位址，查詢，尋道等工作，就開始讀取資料
cpu再傳送一條指令說讀取記憶體的位址
當收到這條指令後，cpu就不管了，他告訴乙個叫dma的匯流排，說接下來就靠你了。dma裝置會接管匯流排，負責將磁碟資料通過pci匯流排，橋間匯流排，記憶體匯流排同步到記憶體指定位置
注:對於磁碟控制器式如何管理各個磁碟的，在之後篇幅進行描述
cpu要從磁碟讀入乙份資料的過程
cpu傳送一條指令，讀取資料
這條指令通過系統匯流排，橋間匯流排，pci匯流排傳遞到磁碟控制器。控制器收到指令後明白這次是一次讀請求，且讀完了是否要中斷的資訊。做好準備工作，等待讀取資料
cpu 再傳送一條指令，讀入記憶體位址
這條指令還是通過一系列匯流排發給磁碟控制器之後，磁碟控制器就開始忙活，找到邏輯塊對應的物理塊位址，查詢，尋道等工作，就開始讀取資料
cpu再傳送一條指令說讀取記憶體的位址
當收到這條指令後，cpu就不管了，他告訴乙個叫dma的匯流排，說接下來就靠你了。dma裝置會接管匯流排，負責將磁碟資料通過pci匯流排，橋間匯流排，記憶體匯流排同步到記憶體指定位置
注:對於磁碟控制器式如何管理各個磁碟的，在之後篇幅進行描述
讀寫過程分兩頭，一頭將資料從各個盤面中讀取出來，一頭將資料送給計算機
1.從盤面中讀取資料
在磁碟中，順序讀取會比隨機讀取快很多。如果我們按順序遍歷磁碟的資料，那麼讀取順序是這樣的：
1.讀取0盤面的0磁軌(最下面的盤面的最外磁軌)，等盤面旋轉完一圈後，這個磁軌被讀取完畢
2.切換到第二個盤面，讀第二塊盤面的最外面乙個磁軌，以此類推。
3.磁臂在向內移動乙個磁軌，重複剛剛過程，直到讀到最裡面的磁軌
磁臂移動速度慢，剛剛是按順序讀取的時候，但往往在真實情況下，會有大量的隨機訪問的情況下，就需要考慮磁臂排程演算法。例如rss，fifo，pri，sstf，scan/look等
2.將資料送給計算機
從磁碟中讀取到資料，接下來我們磁碟通過什麼樣的介面跟計算機做互動？這個介面也叫磁碟管理協議
磁碟管理協議的定義又分成兩部分：軟體和硬體。其中軟體是指指令級，目前指令級就兩個：ata和scsi；硬體代表資料傳輸方式，一般都是主機板上的導線傳輸原理，但並不限制，資料甚至可以通過tcp/ip傳輸。定義乙個協議需要同時定義了指令級以及硬體傳輸方式
扇區，磁軌（或柱面）和磁頭數構成了硬碟結構的基本引數
讀寫一次磁碟資訊所需的時間可分解為：尋道時間、延遲時間、傳輸時間。為提高磁碟傳輸效率，軟體應著重考慮減少尋道時間和延遲時間。
比如講常用的資料存放在0磁軌(最外面的磁軌)，因為這個扇區在最外層，角速度一樣，每秒走過的周長就越長，讀的資料就多。
以上介紹的是磁碟的物理儲存方式，接下來會有邏輯層面的資料管理。
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