详细分析磁盘读写原理

2020-10-27 20:41:01

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　　磁盘的读写顺序都是从盘片的最外面开始向内读写，也就是从1柱面1磁道1扇区开始（0柱面0磁道1扇区为磁盘主引导扇区），然后寻道找到对应的扇区，再根据读写情况，切换电路对磁盘进行或读或写操作。但如果扇区编号（保存在扇区头标）是按1,2,3的数字顺序排列下去，那就可能出现一个读写效率的问题。比如扇区编号是按上面的情况排列在磁道上，那么当磁头对扇区1读写完成后，如果由于盘片的旋转速度过快或磁盘数据读写速度过慢，以致磁头准备对扇区2进行读写时，磁头却转到扇区2中间，磁道上的扇区间隔已不足以为磁盘提供读写下一扇区的准备时间，那么磁盘就需旋转一周后回头再对扇区2进行读写。这样的话，磁盘读写一道磁道时，磁盘旋转的周数就等于该磁道上的扇区数，这将大大降低磁盘的读写速率。因此，IBM的一位工程师就创出一种“交叉因子编码”的方式来对扇区进行编号。比如交叉因子为2:1,也就是1与2之间相差两扇区（比如第一位为扇区1,那么扇区2就在第三位），2与3也是如此，以此类推。如果磁盘旋转通过扇区1、2之间的间隔的时间小于磁盘的准备时间，那么读完一磁道的数据就需要磁盘旋转两周，否则就需旋转一磁道的扇区数。若是“准备时间”仍不足的话可以用交叉因子为3:1。因此通过交叉因子编码可以大大地提高磁盘读写速率，并充分利用磁盘空间，防止资源浪费。

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