硬盘基本知识（磁头、磁道、扇区、柱面） 转
概述
盤片 片面 和 磁頭
硬盤中一般會有多個盤片組成，每個盤片包含兩個面，每個盤面都對應地有一個讀/寫磁頭。受到硬盤整體體積和生產(chǎn)成本的限制，盤片數(shù)量都受到限制，一般都在5片以內。盤片的編號自下向上從0開始，如最下邊的盤片有0面和1面，再上一個盤片就編號為2面和3面。
如下圖：
圖1
扇區(qū) 和 磁道
下圖顯示的是一個盤面，盤面中一圈圈灰色同心圓為一條條磁道，從圓心向外畫直線，可以將磁道劃分為若干個弧段，每個磁道上一個弧段被稱之為一個扇區(qū)（圖踐綠色部分）。扇區(qū)是磁盤的最小組成單元，通常是512字節(jié)。（由于不斷提高磁盤的大小，部分廠商設定每個扇區(qū)的大小是4096字節(jié)）
圖2磁頭 和 柱面
硬盤通常由重疊的一組盤片構成，每個盤面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，并從外緣的“0”開始編號，具有相同編號的磁道形成一個圓柱，稱之為磁盤的柱面。磁盤的柱面數(shù)與一個盤面上的磁道數(shù)是相等的。由于每個盤面都有自己的磁頭，因此，盤面數(shù)等于總的磁頭數(shù)。 如下圖
圖3
磁盤容量計算
存儲容量 ＝ 磁頭數(shù) × 磁道(柱面)數(shù) × 每道扇區(qū)數(shù) × 每扇區(qū)字節(jié)數(shù)
圖3中磁盤是一個 3個圓盤6個磁頭，7個柱面（每個盤片7個磁道） 的磁盤，圖3中每條磁道有12個扇區(qū)，所以此磁盤的容量為：
存儲容量 6 * 7 * 12 * 512 = 258048
每個磁道的扇區(qū)數(shù)一樣是說的老的硬盤，外圈的密度小，內圈的密度大，每圈可存儲的數(shù)據(jù)量是一樣的。新的硬盤數(shù)據(jù)的密度都一致，這樣磁道的周長越長，扇區(qū)就越多，存儲的數(shù)據(jù)量就越大。
磁盤讀取響應時間
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。
讀寫一次磁盤信息所需的時間可分解為：尋道時間、延遲時間、傳輸時間。為提高磁盤傳輸效率，軟件應著重考慮減少尋道時間和延遲時間。
塊/簇
概述
磁盤塊/簇（虛擬出來的）。 塊是操作系統(tǒng)中最小的邏輯存儲單位。操作系統(tǒng)與磁盤打交道的最小單位是磁盤塊。
通俗的來講，在Windows下如NTFS等文件系統(tǒng)中叫做簇；在Linux下如Ext4等文件系統(tǒng)中叫做塊（block）。每個簇或者塊可以包括2、4、8、16、32、64…2的n次方個扇區(qū)。
為什么存在磁盤塊？
讀取方便：由于扇區(qū)的數(shù)量比較小，數(shù)目眾多在尋址時比較困難，所以操作系統(tǒng)就將相鄰的扇區(qū)組合在一起，形成一個塊，再對塊進行整體的操作。
分離對底層的依賴：操作系統(tǒng)忽略對底層物理存儲結構的設計。通過虛擬出來磁盤塊的概念，在系統(tǒng)中認為塊是最小的單位。
page
操作系統(tǒng)經(jīng)常與內存和硬盤這兩種存儲設備進行通信，類似于“塊”的概念，都需要一種虛擬的基本單位。所以，與內存操作，是虛擬一個頁的概念來作為最小單位。與硬盤打交道，就是以塊為最小單位。
扇區(qū)、塊/簇、page的關系
扇區(qū) <= 塊/簇 <= page
作者：jijs
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來源：簡書
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總結
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