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不同磁軌的扇區數是否相同?

問題1:不同磁軌的扇區數是否相同?

  • 維基百科:扇區

磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段,這些弧段便是硬碟的扇區(Sector)。硬碟的第一個扇區,叫做引導扇區。(來自維基百科http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%89%87%E5%8C%BA#.E7.A3.81.E5.8D.80

上圖中「Sector」示意的顏色容易讓人理解為:不同磁軌的扇區弧度相同(但是弧長不同),也就是說每個磁軌上的扇區數是相同的。由此想到,一個磁軌上的一個扇區的存儲量是固定的(比如512位元組),所以半徑小的磁軌上的介質密度要高一些,半徑大的磁軌上介質密度要小一些。

  • 百度百科:

磁碟的每一面被分為很多條磁軌,即表面上的一些同心圓,越接近中心,圓就越小。而每一個磁軌又按512個位元組為單位劃分為等分,叫做扇區,在一些硬碟的參數列表上你可以看到描述每個磁軌的扇區數的參數,它通常用一個範圍標識,例如373~746,這標識,最外圈的磁軌有746個扇區,而最裡面的磁軌有373個扇區,因此可以算出來,磁軌的容量分別是從373KB到186.5KB。(來自百度百科:http://baike.baidu.com/view/201129.htm)

如果按百度百科的解釋,每個磁軌上的扇區數是不同的,所以實際上每個磁軌上的扇區並不能組成像圖中那樣的「Sector」區域。

到底哪個是對的呢?

問題2:如果有一塊空硬碟,寫入一個文件,是不是先寫滿同一個磁軌的所有扇區,然後再換一個磁軌寫入?


問題1:不同磁軌的扇區數是否相同?

磁碟的記錄方式有兩種

1.舊式——非分區記錄方式(不同磁軌扇區數相同)

2.新式——分區記錄方式(不同磁軌扇區數不同)

這圖是舊的記錄方式,的確每個磁軌所擁有的扇區數量都是一樣的

從上面的圖可以得出兩樣東西

1.越往外面,扇區的面積越大

2.越往外面,轉動的速度越快

因為每個扇區所能容納的數據量是相同的,都是512位元組,而數據量需要平均分配在扇區面積的每個角落,所以外面扇區的數據密度低,裡面扇區的速度密度高,可以這樣理解,同樣512個人,全站在籃球場上人口密度變高,但站在足球場上人口密度會變低

這樣結果是浪費了外圍扇區的大面積,也就是能容納上千人的足球場只站了512個人,所以有了另外一種解決方案,分區記錄方式(ZBR)

新的解決方式認為,既然磁碟越往外面積越大,那就應該劃分出更多的扇區,每個扇區的面積都是一樣的,容納的數據量也是一樣的

問題2:如果有一塊空硬碟,寫入一個文件,是不是先寫滿同一個磁軌的所有扇區,然後再換一個磁軌寫入?

是的,而且寫入的方式是從外到內,先寫滿最外的磁軌,接著再寫裡面的磁軌

為什麼硬碟用久了讀寫速度會變慢?因為外面的磁軌使用完了,開始用裡面的磁軌,越是裡面的磁軌讀寫速度越慢,同樣的時間,讀寫頭在外面磁軌可以掃過10個扇區的面積,讀寫10個扇區的數據,但在裡面的磁軌只能掃過1個扇區的面積,讀寫1個扇區的數據,所以這時該做磁碟整理或者格式化,這會使外面的磁軌得到使用


今天我也在查這個問題,為避免後來人誤解,特將hcling97的博客引用:

硬碟性能調優,說道:Outer tracks contain more linear storage area.

我的概念裡面每個磁軌的扇區數都是相等的啊,因為硬碟要控制角速度相等,單位時間裡面磁臂掠過的扇區數應該是相等的。以前課本都是這麼講的啊,說是外圈的存儲密度要低於內圈的,但是外圈磁軌包含的磁介質要明顯多於內圈的,難道廢棄不用?書上是這麼解釋的,說是空閑的空間填充了控制信號,不用的空間填寫了gap,算空白區域。這就更納悶了,第一點調優的書上說外圈的存儲密度要高於內圈的,另一點是:For a given rotational speed, read more data per second on outer tracks.轉速相同,外圈怎麼可能多讀東西呢?扇區數一樣,每扇區512位元組,數據大小也是一樣。支持這個的有效證明是fdisk -l,一看,明明有一個「每磁軌扇區數」的數值在概要說明的部分擺著呢。

包括百度百科和網上搜到的信息來看,都跟老闆教科書觀點相同,每磁軌扇區數相同。那調優的書上教導我們「外圈的讀取速度快,要將頻繁訪問的分區部署在磁碟的外側柱面上」,這不見鬼了么?再翻IBM的調優的書,明明白白寫著「當今大多數硬碟驅動器的碟片在外側磁軌上封裝的扇區數要多於內側磁軌」,又找了找,原來磁碟的定址技術改變了,為了減少浪費,真的是外側磁軌的扇區數多而內測磁軌的扇區數少,現在每磁軌扇區數自是一個換算平均值。這也是為什麼機械硬碟在測試處理大量數據的吞吐率不斷下降的原因,因為處理到內圈的數據時要多次移動移動機械臂,產生更多的延時。

其實想想也是,磁碟的存儲密度不斷增加,外圈的長度要大大長於內圈的長度,如果每磁軌扇區數相等,那麼整個磁碟上有大量面積的存儲單元會被浪費。就像一個扇子的表面,我們只用了以內周長為邊的一個矩形面積,剩下的都浪費,這是不可能的,工業界也是絕對不會允許這種事情存在的。

那道理就明白了,我們看到的fdisk裡面的柱面的顯示結果也是經過換算的結果,不是真正寫道分區表裡面的結果!


不一樣。

Zone bit recording


大家回答的不錯.我理解了.


1、以維基百科為準。百度那個都是不知道神馬年月的資料了。

2、寫入一個文件以前,首先要根據操作系統的不同創建對應的文件系統,然後再由操作系統調用軟體及硬體驅動依照文件系統的規則往磁碟上寫文件。


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