计算机考研知识磁盘思维导图
磁盘包括磁盘结构、磁盘管理、提高磁盘I/O速度途径三大部分
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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
簇
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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