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计算机基础-----不同磁道扇区数是否相同?空硬盘写入数据填充磁道和扇区的顺序是什么?

2019-01-18 15:10 330 查看
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前几天了解了一下硬盘,对硬盘中的磁道和扇区的理解还不是很清楚,又查找了一些资料,对于硬盘中的结构有了更深的了解,今天总结一下

不同磁道扇区数是否相同?

相信不止我一个人对磁道中的扇区数是否相同有疑问,而且通过网上查阅也是观点不同,我们先看看维基百科和百度百科对于扇区两个矛盾的介绍

维基百科:扇区
磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段,这些弧段便是硬盘的扇区(Sector)。硬盘的第一个扇区,叫做引导扇区。(来自维基百科


上图中“Sector”示意的颜色容易让人理解为:不同磁道的扇区弧度相同(但是弧长不同),也就是说每个磁道上的扇区数是相同的。 由此想到,一个磁道上的一个扇区的存储量是固定的(比如512字节),所以半径小的磁道上的介质密度要高一些,半径大的磁道上介质密度要小一些。

百度百科:
磁盘的每一面被分为很多条磁道,即表面上的一些同心圆,越接近中心,圆就越小。而每一个磁道又按512个字节为单位划分为等分,叫做扇区,在一些硬盘的参数列表上你可以看到描述每个磁道的扇区数的参数,它通常用一个范围标识,例如373~746,这标识,最外圈的磁道有746个扇区,而最里面的磁道有373个扇区,因此可以算出来,磁道的容量分别是从373KB到186.5KB。(来自百度百科

如果按百度百科的解释,每个磁道上的扇区数是不同的,所以实际上每个磁道上的扇区并不能组成像图中那样的“Sector”区域。

到底哪个对?
这就延伸出来磁盘的记录方式了
磁盘记录方式有两种:
1.旧式------非分区记录方式(即不同磁道扇区数相同)
2.新式-------分区记录方式(即不同磁道扇区数不同)

上面维基百科的图是旧的记录方式,确实是每个磁道的扇区数相同,并且可以看出外圈磁道的扇区面积大,且外圈磁道转动速度快。
又因为每个扇区存储数据量是相同的,我们就能发现外圈扇区的数据密度要比内圈扇区数据密度要低,能够发现这对外圈磁道来说是一种资源浪费。


但是磁盘的新式记录方式解决了资源浪费问题,磁盘越往外圈走,面积越大,就应该划分出更多的扇区,每个扇区的面积一样,容纳的数据量也是一样的,可知每个扇区的弧长也是一样的。如下图:


所以我们可以得出结论:两种理解都是对的,只是针对不同的记录方式。但是随着磁盘更新,我们会越来越多的认为不同磁道的扇区数是不同的。

空硬盘写入数据填充磁道和扇区顺序是什么?

如果要对一个空硬盘写入数据,它应该是先写满同一个磁道的所有扇区,然后再换一个磁道写入,并且是先写满外磁道,依次写进里面的磁道。

这样也就能解释为什么我们计算机越用越慢,因为外面的磁道用完后,开始用里面的磁道,越是里面的磁道读写速度就越慢。同样的时间,磁盘所有扇区会转动同样的角度,但是机械臂在外磁道可以扫过10个扇区的面积,读写10个扇区的数据,但是在里面的磁道只能扫过一个扇区的面积,读写一个扇区的数据。
这个思考涉及弧长公式:弧长=弧度*半径
所以当我们的计算机变慢了,就是该队磁盘整理或者格式化的时候了,使外磁道得到充分利用。

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