### 磁盤數據讀寫原理 盤片被劃分成一系列同心環，圓心是盤片中心，每個同心環叫做一個磁道，所有半徑相同的磁道組成一個柱面。磁道被沿半徑線劃分成一個個小的段，每個段叫做一個扇區，每個扇區是磁盤的最小存儲單元。為了簡單起見，我們下面假設磁盤只有一個盤片和一個磁頭。 當磁盤讀取數據時，系統會將數據邏輯地址傳給磁盤，磁盤的控制電路按照尋址邏輯將邏輯地址翻譯成物理地址，即確定要讀的數據在哪個磁道，哪個扇區。 為了讀取這個扇區的數據，需要將磁頭放到這個扇區上方，為了實現這一點，磁頭需要移動對準相應磁道，這個過程叫做尋道，所耗費時間叫做尋道時間，然后磁盤旋轉將目標扇區旋轉到磁頭下，這個過程耗費的時間叫做旋轉時間。 即一次磁盤的讀寫操作完成過程由三個動作組成： 1. 尋道（時間）：磁頭移動定位到指定磁道。 2. 旋轉延遲（時間）：等待指定扇區從磁頭下旋轉經過。 3. 數據傳輸（時間）：數據在磁盤與內存之間的實際傳輸 尋道時間指的是磁臂移動到指定磁道所需要的時間，主流磁盤一般在5ms以下；旋轉延遲就是我們經常聽說的磁盤轉速，比如一個磁盤7200轉，表示每分鐘能轉7200次，也就是說1秒鐘能轉120次，旋轉延遲就是1/120/2 = 4.17ms；傳輸時間指的是從磁盤讀出或將數據寫入磁盤的時間，一般在零點幾毫秒，相對于前兩個時間可以忽略不計。那么訪問一次磁盤的時間，即一次磁盤IO的時間約等于5+4.17 = 9ms左右 當一次IO時，不光把當前磁盤地址的數據，而是把相鄰的數據也都讀取到內存緩沖區內，因為局部預讀性原理告訴我們，當計算機訪問一個地址的數據的時候，與其相鄰的數據也會很快被訪問到。每一次IO讀取的數據我們稱之為一頁(page)。具體一頁有多大數據跟操作系統有關，一般為4k或8k，也就是我們讀取一頁內的數據時候，實際上才發生了一次IO ***** **額外知識：**（1）盤面：硬盤的每一個盤片都有上下兩個盤面，一般每個盤面都會得到利用，都可以存儲數據，盤面號又叫磁頭號，因為每一個有效盤面都有一個對應的讀寫磁頭。 （2）磁道：磁盤在格式化時被劃分成許多同心圓，這些同心圓軌跡叫做磁道，磁道從外向內從 0 開始順序編號，信息以脈沖串的形式記錄在這些軌跡中，這些同心圓不是連續記錄數據，而是被劃分成一段段的圓弧。 （3）所有盤面上的同一磁道構成一個圓柱，通常稱作柱面。所有盤面上的同一磁道構成一個圓柱，通常稱作柱面。數據的讀 / 寫按柱面進行，而不按盤面進行，當一個磁道寫滿數據后，就在同一柱面的下一個盤面來寫，一個柱面寫滿后，才移到下一個扇區開始寫數據，讀數據也按照這種方式進行，這樣就提高了硬盤的讀 / 寫效率