【操作系统和硬件】硬盘相关知识

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一、硬盘图解

二、硬盘部件概念

磁盘读写基本单位是扇区。

操作系统是通过块和簇来做为单位读取等操作数据的。

文件系统就是操作系统的一部分，所以文件系统操作文件的最小单位是块和簇。

磁盘控制器，其作用除了读取数据、控制磁头等作用外，还有的功能就是映射扇区和磁盘块的关系。

综上，扇区是对硬盘而言，是物理层的，块和簇是对文件系统而言，是逻辑层的。磁盘控制器是用来映射两层的。

三、影响硬盘性能的因素

影响磁盘的关键因素是磁盘服务时间，即磁盘完成一个I/O请求所花费的时间，它由寻道时间、旋转延迟和数据传输时间三部分构成。

1、寻道时间

Tseek是指将读写磁头移动至正确的磁道上所需要的时间。寻道时间越短，I/O操作越快，目前磁盘的平均寻道时间一般在3-15ms。

2、旋转延迟

Trotation是指盘片旋转将请求数据所在的扇区移动到读写磁盘下方所需要的时间。旋转延迟取决于磁盘转速，通常用磁盘旋转一周所需时间的1/2表示。比如：7200rpm的磁盘平均旋转延迟大约为60*1000/7200/2 = 4.17ms，而转速为15000rpm的磁盘其平均旋转延迟为2ms。

3、数据传输时间

Ttransfer是指完成传输所请求的数据所需要的时间，它取决于数据传输率，其值等于数据大小除以数据传输率。目前IDE/ATA能达到133MB/s，SATA II可达到300MB/s的接口数据传输率，数据传输时间通常远小于前两部分消耗时间。简单计算时可忽略。