Я начал путаться в том, как работает жесткий диск, особенно при записи и считывании данных в его жесткие диски.
Согласно этой статье:
http://www.tech-faq.com/how-data-is-stored-in-your-hard-disk.html
жесткие диски записывают данные по линейному пути (как я полагаю). Если да, то для чего нужны сектора?
Согласно этой статье:http://www.tech-faq.com/how-data-is-stored-in-your-hard-disk.html жесткие диски записывают данные по линейному пути (как я полагаю).
К сожалению, эта статья, которую вы цитируете, не очень хороша. Автор использует концепцию "линейного пути", но диски также известны как устройства с произвольным доступом (в отличие от устройств с последовательным доступом, таких как магнитная лента). Предполагаемая "вторая концепция", согласно которой « данные хранятся в первом доступном пространстве », является ложной, поскольку распределение определяется файловой системой ОС и основывается на странных факторах (границах цилиндров?) что подтверждается скоплениями неиспользованных кластеров в представлении дефрагментации WinXP. (И статья в Википедии не намного лучше: она имеет неточности и ориентирована на ПК.)
Причины использования секторов диска:
Магнитная запись
Для чтения и записи данных на магнитный носитель необходимо, чтобы носитель перемещался, а головки стирания и записи включались и отключались от существующих данных. Таким образом, данные на диске всегда записываются и читаются в единицах сектора (или, точнее, записи данных), чтобы сохранить расположение (или формат) каждой дорожки.
Более полное объяснение - мой ответ на вопрос:возможно ли определить позицию предыдущего байта на жестком диске после того, как он был перезаписан?
Суть в том, что при записи данных на диск необходимо избегать сбоев (при включении головок стирания и записи) любых существующих данных, уже находящихся на диске. Данные на диске сгруппированы в записи. Область между записями называется разрывом между записями или просто разрывом. В этом промежутке есть специальная область, называемая соединением записи. Стирание и писать головы должны включить или выключить только в пределах этих областей записи сплайсинга, чтобы никогда не повредить существующие записанные данные (включая данные щелевых непосредственно до и после каждой записи). Примечание: процесс (физического) форматирования жесткого диска - это процесс записи адресной метки, записи идентификатора, (пустой) записи данных и всех необходимых промежутков для каждого сектора на каждой дорожке жесткого диска. Когда сектор "записывается", перезаписывается только запись данных (и пробелы в начале и конце) сектора. Адресная метка и идентификационная запись никогда не переписываются после формата.
Доступ к данным и передача
Дисководы являются устройствами с произвольным доступом. То есть каждый сектор является адресуемым, и сектора могут быть прочитаны и записаны в любом порядке. Обратите внимание, что доступ к секторам может быть случайным, но байты в секторе упорядочены последовательно. Для сравнения, устройство с последовательным доступом (такое как магнитная лента) может обрабатывать все предыдущие записи с начала носителя до доступа к запрошенной записи.
Поскольку полный "сектор" всегда должен быть прочитан или записан с / на диск, очевидно, что интерфейс между хостом и диском также будет передавать одинаковое количество байтов данных. Буферы на обеих сторонах интерфейса накопителя должны существовать, чтобы вместить данные сектора для передачи. Объем (основной) основной памяти, выделяемой для дисковых буферов, и время выполнения операций ввода-вывода для этих буферов (отрицательно) зависят от большого размера сектора.
распределение
Файловая система определит некоторую единицу выделения для доступных (или неиспользованных) по сравнению с распределенными (для файла). Эта единица распределения всегда будет основана на некотором количестве секторов, поскольку размер сектора является основной единицей доступа и физического ввода-вывода. Небольшой размер размещения (например, всего 1 сектор) имеет тенденцию оказывать более негативное (а не положительное, то есть меньше неиспользуемого свободного пространства) влияние на производительность файловой системы (и диска), например, увеличение таблицы размещения и большая бухгалтерия. Небольшой размер сектора может также ограничивать адресацию сектора и общую емкость диска, следовательно, переход к большему сектору размером 4 КБ.
Обратите внимание, что дисководы и контроллеры дисков не всегда накладывают сектора фиксированного размера. Например, приводы модулей хранения, SMD (для которых я сделал прошивку контроллера) могут иметь "сектора" произвольного размера, в том числе "сектора" разных размеров на каждой дорожке. Конечно, файловая система может испытывать трудности с отслеживанием того, какой размер и где находится. Отсюда и крайнее упрощение использования только одного размера сектора для всего диска. IBM для своего ПК сделала еще один шаг вперед и поддерживала только 512-байтовые сектора (пока не появились оптические носители и снова для секторов 4 КБ). До появления IBM PC использовались размеры секторов 128, 256 и 1024 байта, а также 512 (особенно для дискет, на которых много раз использовались концепции жесткого диска, включая мягкие сектора). Поскольку емкость данных на магнитных носителях зависела от формата дорожки (который включал размер сектора), а это, в свою очередь, зависело от операционной системы и файловой системы, магнитные носители (то есть жесткие и гибкие диски) раньше (давным-давно) рекламировали неформатированный емкость (наряду с десятичными "МБ" и "ГБ"). Поскольку ПК сделали сектор размером 512 байт стандартным размером, жесткие диски больше не поддерживают мягкое разбиение на секторы, а "неформатированная емкость" - бессмысленное число.
Секторы обеспечивают независимость ввода / вывода от физических характеристик конкретного диска. Разбивая каждую дорожку на сектора фиксированного размера, дисковый ввод-вывод может осуществляться независимо от того, сколько секторов помещается на каждой дорожке или даже от того, имеют ли разные дорожки разное количество секторов.
В контексте компьютерного оборудования сектор представляет собой подраздел дорожки магнитного жесткого диска или оптического диска. Сектор хранит фиксированный объем данных. Типичное форматирование секторов позволяет хранить 512 байт (например, жесткие диски и дискеты) или 2048 байт (например, оптические диски) данных.
