一、磁盘整体组成磁盘存储器三部分盘片磁性存储介质存 0/1磁盘驱动器磁头、电机、机械结构负责物理读写磁盘控制器接口电路、译码、校验、与主机通信内存字节设备最小访问单位 1 字节 磁盘块设备最小访问单位1 个扇区绝对不能读写单字节二、磁盘物理结构底层硬件结构磁道盘面上一圈一圈同心圆扇区一个磁道被切分成多个圆弧段柱面所有盘面同一半径的磁道组成一个柱面柱面号盘面号扇区号扇区内部结构低级格式化生成扇区头部地址标记、扇区号间隙隔离信号数据区512B/4KBCRC 校验位三、两种容量1. 非格式化容量理论最大容量裸盘、未划分扇区全部空间都算数据空间无标记、无校验、无间隙。2. 格式化容量真实可用容量经过低级格式化后 磁盘要存放扇区头、间隙、校验位 这些不能存用户数据→ 可用空间变少格式化容量 非格式化容量四、裸磁盘 → 最终可存文件 的全过程第一步低级格式化物理格式化【出厂完成】作用给磁盘建立硬件结构划分磁道、扇区写入每个扇区的地址标记、间隙、CRC 校验确定扇区大小产生结果磁盘从「无结构裸盘」→「有标准扇区结构的硬盘」容量从非格式化容量 → 格式化容量变小第二步磁盘分区作用把一整块物理磁盘划分为多个逻辑区域C 盘、D 盘 写入分区表记录每个分区起止扇区特点不改变扇区结构不改变容量只是逻辑划分第三步高级格式化逻辑格式化【用户右键格式化】作用建立文件系统写入文件分配表FAT磁盘位图根目录区让操作系统可以管理文件、记录哪些扇区空闲、哪些占用第四步正常读写文件操作系统访问磁盘磁盘访问时间三要素寻道时间磁头移动到目标磁道最慢、占大头旋转延迟等待目标扇区转到磁头下平均半圈时间传输时间扇区数据读出的时间磁盘一次读写必须读完 / 写满整个扇区不能单字节访问五、两种格式化终极对比低级格式化物理划磁道、划扇区写扇区标记、间隙、校验减少磁盘可用容量出厂操作、清数据、不可恢复高级格式化逻辑建文件系统写目录、分配表容量不变用户操作、数据可恢复
