磁盤存盤的構造、容量及操作

磁盤存盤的構造、容量及操作

1.磁盤構造
磁盤由一個或多個疊放在一起的盤片構成，每個盤片有兩個表面，每個表面由磁道組成，每個磁道被劃分為一組扇區，每個扇區包含相等數量的資料位（通常是512位元組），扇區間由間隙分隔開，間隙存盤用來標識扇區的格式化位，
盤片中心有一個可旋轉的主軸，使盤片以固定旋轉速率旋轉，
所有盤片表面上到主軸中心的距離相等的磁道的集合叫做柱面，
2.磁盤容量
磁盤容量的技術因素：

• 記錄密度（位/英寸）：磁道一英寸的段中可以放入的位數，
• 磁道密度（道/密度）：從盤片中心出發半徑上一英寸的段內可以有的磁道數，
• 面密度（位/平方英寸）：記錄密度與磁道密度的乘積，

計算磁盤容量的公式

磁 盤 容 量 = 字 節 數 扇 區 × 平 均 扇 區 數 磁 道 × 磁 道 數 表 面 × 表 面 數 盤 片 × 盤 片 數 磁 盤 磁盤容量=\frac{位元組數}{扇區}\times\frac{平均扇區數}{磁道}\times\frac{磁道數}{表面}\times\frac{表面數}{盤片}\times\frac{盤片數}{磁盤} 磁盤容量=扇區字節數?×磁道平均扇區數?×表面磁道數?×盤片表面數?×磁盤盤片數?

即 字 節 數 × 平 均 扇 區 數 × 磁 道 數 × 表 面 數 × 盤 片 數 位元組數\times平均扇區數\times磁道數\times表面數\times盤片數 字節數×平均扇區數×磁道數×表面數×盤片數
像K、M、G和T這樣的前綴的含義依賴于背景關系，
對于DRAM和SRAM容量相關的計量單位，通常 K = 2 10 K=2^{10} K=210， M = 2 20 M=2^{20} M=220， G = 2 30 G=2^{30} G=230， T = 2 40 T=2^{40} T=240，
對于想磁盤和網路這樣的I/O設備容量相關的計量單位，通常 K = 1 0 3 K=10^3 K=103， M = 1 0 6 M=10^6 M=106， G = 1 0 9 G=10^9 G=109， T = 1 0 12 T=10^{12} T=1012，
3.磁盤操作
磁盤用讀/寫頭來讀寫存盤在磁性表面的位，而讀寫頭連接到一個傳動臂一端，
通過沿著半徑抽前后移動這個傳動臂，驅動器可以將讀/寫頭定位在盤片上任何磁道上，這樣的機械運動稱為尋道，
磁盤以扇區大小的塊來讀寫資料，對扇區的訪問時間分三部分：

• 尋道時間：移動擺動臂所需的時間
  平均尋道時間 T a v g s e e k T_{avgseek} Tavgseek?通常為3~9ms，

• 旋轉時間：最大旋轉延遲

T m a x r o t a t i o n = 1 R P M × 60 s 1 m i n T_{maxrotation}=\frac1{RPM}\times\frac{60s}{1min} Tmaxrotation?=RPM1?×1min60s?

平均旋轉時間 T a v g r o t a t i o n T_{avgrotation} Tavgrotation?是 T m a x r o t a t i o n T_{maxrotation} Tmaxrotation?的一半，

• 傳送時間：

T a v g t r a n s f e r = 1 R P M × 1 ( 平 均 扇 區 數 / 磁 道 ) × 60 s 1 m i n T_{avgtransfer}=\frac1{RPM}\times\frac1{(平均扇區數/磁道)}\times\frac{60s}{1min} Tavgtransfer?=RPM1?×(平均扇區數/磁道)1?×1min60s?