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计算机工程知识磁盘思维导图

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简单介绍计算机工程知识磁盘的有关内容

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思维导图大纲

磁盘思维导图模板大纲

磁盘结构

地址结构

柱面号,盘面号,扇区号

假设每个磁道m个扇区,每个柱面n个盘面,每个盘面q个磁道。第x个盘块地址为

柱面号=x/mn;盘面号=(x%mn)/m;扇区号=x/m

概念

磁道、扇区、盘面、柱面

由于扇区众多难以寻址,把2^n个扇区合并形成簇

一个簇中只能存放一个文件的内容

一个扇区通常固定为512B,也称为盘块,是磁盘最小的物理存储单元

磁盘管理

引导块

计算机启动时需要自举程序来完成初始化,ROM中存放部分的自举装入程序

完整的自举程序在引导块中

磁盘全景图

超级块

坏块

扇区备用

使用时用其它扇区替换,坏块对操作系统透明

坏块标明

在FAT中指明,坏块对操作系统不透明

磁盘初始化

逻辑格式化

建立文件系统

建立引导块、根目录、空闲块管理、空文件系统

为什么要逻辑格式化:操作系统无法识别系统上磁盘分区的格式

物理格式化

格式化后磁盘空间会减少,用来存储前导码、ECC以及间隙

为什么要分区:方便管理、数据安全

提高磁盘I/O速度途径

磁盘高速缓存:在内存中为磁盘盘块设置一个缓冲区,在缓冲区中保存了某些盘块的副本

廉价磁盘冗余阵列

方法:把数据分别存储到不同磁盘的相同位置,各个磁盘数据并行传输

优点:速度提高n-1倍;牺牲1/n的容量为代价

提前读:在读当前块时也把下一个盘块数据读入缓冲区

延迟写:缓冲区的数据不立即写回磁盘,因为可能会在不久后被访问

优化物理块分布

虚拟盘:利用内存空间去仿真磁盘

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