機械硬盤基礎知識大全
在設備管理器的磁盤驅動器里可以看到硬盤信息，品牌、型號，固態(tài)硬盤型號里一般都會帶SSD下面就讓小編帶你去看看機械硬盤基礎知識大全，希望能幫助到大家!
買電腦選機械硬盤還是固態(tài)硬盤?
傳統(tǒng)的機械硬盤HDD采用高速旋轉的磁盤來存儲數(shù)據(jù)，通過磁頭來讀寫，這一機械運動過程中帶有延遲、并且無法同時迸發(fā)多向讀寫數(shù)據(jù)，而SSD為全電子結構，采用集成電路存儲技術，使用存儲芯片加上尋址控制器來組成的硬盤，類似于U盤技術，沒有任何機械運動部件。
那么，買電腦選機械硬盤還是固態(tài)硬盤?我們知道固態(tài)硬盤有著機械硬盤無法比擬的優(yōu)點，具體如下：
1.數(shù)據(jù)讀寫速度：同樣配置的電腦，固態(tài)硬盤讀寫速度能達到500M/S，機械硬盤在150MB/S。三倍的差距，電腦的反應速度區(qū)別會很大。
2.數(shù)據(jù)安全和抗震：機械硬盤的數(shù)據(jù)讀寫是通過磁頭讀取盤片來完成的，但是在高速旋轉過程中盤片和磁頭碰撞更容易造成數(shù)據(jù)受損，運輸過程中也容易造成盤片受損造成損壞和數(shù)據(jù)丟失，小編就曾經(jīng)在組裝電腦時候，指著機械硬盤問店家，這個硬盤多大容量?店家大吼一聲：“別碰”至今記憶猶新。
3.重量和體積：所有的科技產(chǎn)品都是這個規(guī)律，新技術的產(chǎn)品除了價格，在體積重量上面都是遠遠超越老技術的產(chǎn)品的。固態(tài)硬盤的體積跟機械硬盤比，就好比信用卡和字典。
4.噪音和散熱：因為固態(tài)硬盤使用閃存顆粒制作而成，沒有機械部件及閃存芯片，沒有磁盤和磁頭機械馬達、風扇等，所以工作時，可以做到絕對的靜音，而且發(fā)熱量小，散熱也更快。
5.功耗：固態(tài)硬盤還是因為沒有機械部件，沒有高速旋轉的磁盤，所以更節(jié)能，一般不超過3W，而機械硬盤則是5-10W，大了兩三倍，所以固態(tài)硬盤更符合節(jié)能環(huán)保的今天。
當然，金無足赤人無完人，機械硬盤也不是一無是處，固態(tài)硬盤也不是樣樣都好，價格和容量是固態(tài)硬盤的兩大軟肋，機械硬盤現(xiàn)在基本都是以“T”為單位了，固態(tài)硬盤大多還是以G為單位，雖然也有上“T”的，但都是天價，不是一般人能買得起的。
還有很重要的一點，固態(tài)硬盤如果一旦損壞，數(shù)據(jù)是很難恢復的，而機械硬盤損壞，一般還可以維修進行數(shù)據(jù)恢復，從數(shù)據(jù)安全性來講，機械硬盤也有優(yōu)勢。
對于消費者來說，買電腦選機械硬盤還是固態(tài)硬盤?如果是普通用戶，對安全性要求不是很高，并且對容量要求也不高的話，有著更快的速度的SSD無疑是首選。此外，既要高速，又要大存儲、高安全性的朋友來說，還可以選擇固態(tài)+機械雙硬盤方案，SSD主要安裝系統(tǒng)，機械硬盤用來做存儲，速度、存儲、安全全不誤，結合一下其實是最佳之選!
下面我們再來說說歷史悠久的機械硬盤。機械硬盤除了容量之外，轉速、緩存大小、單碟容量以及接口類型等參數(shù)都是不容忽視的，它決定了機械硬盤的性能。那么選購機械硬盤需要注意什么?下面小編就來教大家怎么看機械硬盤參數(shù)。
機械硬盤
1、按需選擇適合的容量
機械硬盤最大的特點在于容量大、價格實惠，因此選購機械機械硬盤機械硬盤，首先要考慮的就是容量的大小，它直接決定了用戶使用存儲空間的大小。而在機械硬盤的容量選擇上主要看用途而定，如今1TB機械硬盤已經(jīng)是主流首選，如果存儲量大，可以按需搭配適合自己的容量，例如2T、3T、4T等。
對于主流用戶來說，在眾多機械硬盤容量中，目前性價比最高的機械硬盤容量是1TB和2TB，也是最佳之選。
2、機械硬盤轉速
機械硬盤轉速以每分鐘多少轉來表示的，單位表示為RPM，RPM是Revolutions Perminute的縮寫，轉/每分鐘。RPM值越大，那么內部傳輸率就越快，訪問時間就越短，機械硬盤的整體性能也就越好。機械硬盤的轉速越高，機械硬盤的尋道時間就越短，數(shù)據(jù)傳輸率就越高，機械硬盤的性能就越好。目前市面上的機械硬盤主流轉速為7200RPM，部分還有5400RPM，多為筆記本硬盤或一些低速存儲盤。
機械硬盤的轉速指的是內部電機主軸的旋轉速度，也就是機械硬盤盤片在一分鐘內所完成的最大轉速，而轉速的快慢是決定機械硬盤的速度重要參數(shù)之一，它是決定機械硬盤內部傳輸率的關鍵因素之一，直接影響到機械硬盤的速度，機械硬盤轉速越快，則讀寫速度越快，不過發(fā)熱量也隨之增加。
機械硬盤轉速的不同，性能差別主要在隨機讀取/寫入尋道時間的性能上。隨機尋道性能這個參數(shù)的數(shù)值是越低越好，也是日常機械硬盤應用在速度上最能直接體驗的一個性能。無論是Windows系統(tǒng)啟動、大量零碎文件的讀寫、各種軟件的啟動時間等等，都和隨機讀取/寫入時間有著直接的關系。這是CPU、內存性能再高都無法改變的，所以不少用戶開始選擇固態(tài)硬盤。
3、機械硬盤緩存大小
除了轉速影響機械硬盤的速度以外，機械硬盤的緩存大小也是影響速度的重要參數(shù)，機械硬盤存取零碎數(shù)據(jù)的時候需要不斷的在硬盤與內存之間交換數(shù)據(jù)，如果機械硬盤具備大緩存，可以將零碎數(shù)據(jù)暫時存儲在緩存中，減小對系統(tǒng)的負荷，也能夠提升數(shù)據(jù)傳輸速度。
目前的市場中的主流1T、2T、3T容量的機械硬盤一般緩存容量為64MB，不過還是有一些低容量的機械硬盤為32MB，比如500GB的，而一些大容量的機械硬盤達到了256MB，例如4T機械硬盤，緩存越大，速度越快。
4、單碟容量越大性能越高
在日常的應用中，機械硬盤的性能好壞的區(qū)別能夠直接感受到的，除了尋道性能就是持續(xù)傳輸速率，它們性能表現(xiàn)在不同的的應用上也作用各不相同。在說明持續(xù)傳輸速率之前，先要說一下和它性能表現(xiàn)有密切關系的——單碟容量。
垂直記錄技術出現(xiàn)之前，機械硬盤盤片的容量和性能到達了一個瓶頸，直到2006年采用垂直記錄技術的機械硬盤產(chǎn)品開始量產(chǎn)，這個瓶頸才得到緩解。
目前，主流機械硬盤的單碟容量，單盤片容量越大，機械硬盤可儲存的數(shù)據(jù)就越多。傳統(tǒng)機械硬盤主要由磁盤和磁頭組成，由于體積的限制，每個機械硬盤腔體所能安放的盤片也有限。要在有限的盤片里增大機械硬盤的容量，就只能靠提升碟片的存儲密度。通過垂直記錄技術，不但盤片的容量提到了一個新高度。與此同時，由于盤片數(shù)據(jù)密度的增加，機械硬盤的持續(xù)傳輸速率也獲得了質的提升。
由于采用了磁道密度更高、單碟容量更大的盤片，在軟件測試上的平均持續(xù)傳輸速率獲得了超過25%的性能提升。而最能體驗這種性能提升的應用就是機械硬盤間的大體積文件拷貝。像一些光盤鏡像、高清視頻文件，在兩個機械硬盤之間對拷時，這25%的性能提升就意味著可以比原來節(jié)省了1/4的等待時間，大大提高了效率。
5、機械硬盤接口類型
機械硬盤的接口與主板連接的部件，作用時是機械硬盤緩存與內存之間的傳輸數(shù)據(jù)。機械硬盤的接口決定了與電腦的連接速度。
目前的機械硬盤主流接口是sata3類型的，老接口還有IDE、sata1、sata2，目前新款機械硬盤都是SATA3接口的。一般來說，無論是sata1、sata2還是sata3接口，都可以相互兼容，SATA1、SATA2、SATA3外觀上是沒區(qū)別的，接口外觀相同，線也相同，主要是傳輸速率不一樣，控制芯片不一樣。
SATA1.0：理論傳輸速度為1.5Gbit/s
SATA2.0：理論傳輸速度為3Gbit/s
SATA3.0：理論傳輸速度為6Gbit/s
此外，IDE接口屬于老式的硬盤接口，IDE是接口理論傳輸速度為100或166MB/S，傳輸速度較慢，因此已被淘汰，目前的主板都不支持IDE。
以上就是機械硬盤參數(shù)選購知識，如今機械硬盤基本只剩下希捷與西部數(shù)據(jù)兩大品牌，相對來說比較好選。
電腦硬盤知識你了解多少?
電腦硬盤的接口形式有IDE接口，SCSI接口和串行接口(SATA接口)，我們家用電腦通常是IDE或SATA接口居多，SCSI接口服務器上用得較多。
硬盤容量
一塊硬盤的參數(shù)，最直觀的我們都是用容量來衡量的，比如說1T硬盤，2T硬盤，或者500G硬盤，那么這些容量單位是如何計算和怎么計量的呢?
硬盤的容量大小是由：盤面數(shù)、柱面數(shù)、扇區(qū)數(shù)決定的，具體計算公式：
容量=盤面數(shù)×柱面數(shù)×扇區(qū)數(shù)×512字節(jié)
電腦中存儲容量的計量基本單位是字節(jié)(Byte。簡稱B)，8個二進制位稱為1個字節(jié)，此外還有KB、MB、GB、TB等，它們之間的換算關系是1Byte=8bit，1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB。
李哥提醒：注意的是，針對硬盤U盤等存儲設備，廠商是按1000進制算的。即1G=1000M=1000__1000KB=1000__1000B，所以才會出現(xiàn)40GB的實際容量大概37GB左右。
硬盤分類
現(xiàn)在市面上硬盤有機械硬盤和固態(tài)硬盤。
機械硬盤(HHD)：就是一直在使用的普通硬盤，由內部構成而得名，通過硬盤磁頭改變極性方式進行讀寫操作。硬盤作為精密設備，要注意防摔防塵。
固態(tài)硬盤(SSD)：和機械硬盤不同的地方在于其是由固態(tài)存儲芯片組成，但是固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和接口定義是和機械硬盤統(tǒng)一的，所以才被廣泛應用。
HHD和SSD的優(yōu)缺點：
1、由于固態(tài)硬盤內部不像機械硬盤內部有機械零部件，只是用閃存顆粒組成，所以在防摔防震方面優(yōu)于機械硬盤。
2、數(shù)據(jù)存儲速度方面，固態(tài)硬盤是機械硬盤速度的2倍多。
3、功耗方面，固態(tài)硬盤要低于機械硬盤。
4、容量方面，機械硬盤容量可選范圍優(yōu)于固態(tài)硬盤。
5、噪音方面，固態(tài)硬盤正是由于沒有機械部件，所以發(fā)熱量小，無風扇和機械馬達，噪音值零分貝，優(yōu)于機械硬盤。
6、價格方面，機械硬盤價格優(yōu)于固態(tài)盤。所以現(xiàn)在我們在組裝電腦的時候，安裝一塊固態(tài)硬盤和一塊機械硬盤，固態(tài)硬盤用于安裝系統(tǒng)，機械硬盤用于存儲文件。
7、壽命方面，由于內部部件的組成，固態(tài)硬盤的讀寫壽命要小于機械硬盤，所以使用壽命方面，機械硬盤優(yōu)于固態(tài)硬盤。
在使用過程中，電腦硬盤由于經(jīng)常存儲文件刪除文件等操作，會產(chǎn)生磁盤碎片，碎片比較小的時候對硬盤影響較小，一旦變多變大，就要導致硬盤讀取速度變緩。所以我們還用定期給硬盤進行碎片整理。
硬盤知識詳解
眾所周知，硬盤是數(shù)據(jù)持久化的載體。硬盤有機械硬盤(HDD)和固態(tài)硬盤(SSD)之分。機械硬盤即是傳統(tǒng)普通硬盤，主要由：盤片，磁頭，盤片轉軸及控制電機，磁頭控制器，數(shù)據(jù)轉換器，接口，緩存等幾個部分組成。
我們先通過一段視頻來看下機械硬盤的構造，通過這個視頻可以對硬盤有個直觀的概念。
硬盤的發(fā)展分類
硬盤是由IBM在1956年開始使用，在1960年代初成為通用式電腦中主要的輔助存放設備(英語：secondary storage)，隨著技術的進步，硬盤也成為服務器及個人電腦的主要組件。
硬盤按數(shù)據(jù)接口不同，大致分為ATA(又稱IDE)和SATA以及SCSI和SAS。接口速度不是實際硬盤數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，當前普通硬盤的實際數(shù)據(jù)傳輸速度一般不會超過300MB/s。
ATA
全稱Advanced Technology Attachment，是用傳統(tǒng)的40-pin并口數(shù)據(jù)線連接主板與硬盤的，接口速度最大為133MB/s，因為并口線的抗干擾性太差，且排線占用空間較大，不利電腦內部散熱，已逐漸被SATA所取代。
SATA
全稱Serial ATA，也就是使用串口的ATA接口，特點是抗干擾性強，對數(shù)據(jù)線的要求比ATA低很多，且支持熱插拔等功能。SATA-II的接口速度為300MiB/s，而新的SATA-III標準可達到600MiB/s的傳輸速度。SATA的數(shù)據(jù)線也比ATA的細得多，有利于機箱內的空氣流通，整理線材也比較方便。
SCSI
全稱Small Computer System Interface(小型機系統(tǒng)接口)，經(jīng)歷多代的發(fā)展，從早期的SCSI-II，到當前的Ultra320 SCSI以及Fiber-Channel(光纖通道)，接口型式也多種多樣。SCSI硬盤廣為工作站級個人電腦以及服務器所使用，因此會使用較為先進的技術，如碟片轉速15000rpm的高轉速，且資料傳輸時CPU占用率較低，但是單價也比相同容量的ATA及SATA硬盤更加昂貴。
SAS
全稱Serial Attached SCSI，是新一代的SCSI技術，可兼容SATA硬盤，都是采取序列式技術以獲得更高的傳輸速度，可達到12Gb/s。此外也透過縮小連接線改善系統(tǒng)內部空間等。
此外，由于SAS硬盤可以與SATA硬盤共享同樣的背板，因此在同一個SAS存儲系統(tǒng)中，可以用SATA硬盤來取代部分昂貴的SAS硬盤，節(jié)省整體的存儲成本。但SATA存儲系統(tǒng)并不能連接SAS硬盤。
FC
全稱Fibre Channel(光纖通道接口)，擁有此接口的硬盤在使用光纖聯(lián)接時具有熱插拔性、高速帶寬(4Gb/s或10Gb/s)、遠程連接等特點;內部傳輸速率也比普通硬盤更高。但其價格高昂，因此FC接口通常只用于高端服務器領域。
常見的硬盤尺寸(目前最常用的是2.5和3.5)：
0.85英寸，多用于手機等便攜設備中，已無廠商生產(chǎn)。
1英寸(微型硬盤，MicroDrive)，多用于數(shù)字相機(CF type II接口)，已無廠商生產(chǎn)。
1.8英寸，多用于筆記本電腦及外置硬盤盒中，已無廠商生產(chǎn)。
2.5英寸，多用于筆記本電腦及外置硬盤盒中。采用2.5"硬盤的外置硬盤盒一般不需外接電源。
3.5英寸，多用于臺式機中。采用3.5"硬盤的外置硬盤盒一般需要外接電源，因為耗電量超過USB的供電上限，一直到USB3.0問世后獲得解決。
5.25英寸，多為早期臺式機使用，已無廠商生產(chǎn)。
10.5英寸。
14英寸，NEC DKU800。
硬盤參數(shù)指南
IOPS：即I/O per second，即每秒讀寫(I/O)操作的次數(shù)，多用于OLTP/數(shù)據(jù)庫、小文件存儲等場合，衡量隨機訪問的性能。
緩存：常見緩存有2MB、8MB、16MB、32MB、64MB、128MB、256MB等規(guī)格。
平均尋道時間：單位是ms(毫秒)，有5.2ms、8.5ms、8.9ms、12ms等規(guī)格。
內部傳輸速度：包括磁頭把數(shù)據(jù)從盤片讀入緩存的速度，以及磁頭把數(shù)據(jù)從緩存寫入盤片的速度?？捎脕碓u價硬盤的讀寫速度和整體性能。
轉速(rpm)：即我們常說硬盤的轉速，注意這里單位是分鐘，英文是revolutions per minute，指硬盤主軸電機的每分鐘旋轉圈數(shù)，它是盤片的角速度而不是盤片上的線速度，目前一般IDE硬盤的轉速為 7200RPM，而高端SCSI硬盤的最高轉速已經(jīng)達到15,000RPM。
__B：這里代指硬盤容量的大小，常用的單位Byte、KB、MB、GB、TB、PB、EB、ZB、YB，他們之間關系如下：
1B(Byte 字節(jié))=8bit，
1KB (Kilobyte 千字節(jié))=1024B，
1MB (Megabyte 兆字節(jié) 簡稱“兆”)=1024KB，
1GB (Gigabyte 吉字節(jié) 又稱“千兆”)=1024MB，
1TB (Trillionbyte 萬億字節(jié) 太字節(jié))=1024GB，其中1024=2^10 ( 2 的10次方)，
1PB(Petabyte 千萬億字節(jié) 拍字節(jié))=1024TB，
1EB(E__abyte 百億億字節(jié) 艾字節(jié))=1024PB，
1ZB (Zettabyte 十萬億億字節(jié) 澤字節(jié))= 1024 EB,
1YB (Yottabyte 一億億億字節(jié) 堯字節(jié))= 1024 ZB,
1BB (Brontobyte 一千億億億字節(jié))= 1024 YB.
注1：“兆”為百萬級數(shù)量單位。
附：進制單位全稱及譯音
yotta, [堯]它, Y. 10^21,
zetta, [澤]它, Z. 10^18,
e__a, [艾]可薩, E. 10^15,
peta, [拍]它, P. 10^12,
tera, [太]拉, T. 10^9,
giga, [級]咖, G. 10^6,
mega, [兆]，M. 10^3
注2：有的廠商把會在中間加上i，即KiB、MiB、GiB、TiB、PiB、EiB、ZiB、YiB，像AWS就把云硬盤以及對象存儲容量這樣標識，此外，他們理解1KB=1000B。
常見硬盤的IOPS數(shù)值參考：
2,5" 10.000 rpm SAS 113 IOPS
2,5" 15.000 rpm SAS 156 IOPS
3,5" 15.000 rpm SAS 146 IOPS
2,5" 5.400 rpm SATA 71 IOPS
3,5" 7.200 rpm SATA 65 IOPS
3,5" 10.000 rpm U320 104 IOPS
3,5" 15.000 rpm U320 141 IOPS
3,5" 10.000 rpm FC 125 IOPS
3,5" 15.000 rpm FC 150 IOPS
3,5" 10.000 rpm FATA 119 IOPS
這里推薦一個在線計算IOPS的網(wǎng)站：http://www.wmarow.com/strcalc/
硬盤的邏輯構建
Linu__系統(tǒng)初始化時，會根據(jù) MBR 來識別硬盤設備。MBR，全稱 Master Boot Record，可譯為硬盤主引導記錄，占據(jù)硬盤 0 磁道的第一個扇區(qū)。MBR 中，包括用來載入操作系統(tǒng)的可執(zhí)行代碼，實際上，此可執(zhí)行代碼就是 MBR 中前 446 個字節(jié)的 boot loader 程序(引導加載程序)，而在 boot loader 程序之后的 64 個(16×4)字節(jié)的空間，就是存儲的分區(qū)表(Partition table)相關信息。最后2個字節(jié)用于校驗引導程序的有效性。
硬盤在邏輯上由磁頭、磁道、柱面和扇區(qū)組成。磁頭靠近主軸接觸的表面，即線速度最小的地方，是一個特殊的區(qū)域，它不存放任何數(shù)據(jù)，稱為啟停區(qū)或著陸區(qū)(Landing Zone)，啟停區(qū)外就是數(shù)據(jù)區(qū)。在最外圈，離主軸最遠的地放是“0”磁道，硬盤數(shù)據(jù)的存放就是從最外圈開始的。如下圖：
硬盤的讀寫是和扇區(qū)有著緊密關系的。在說扇區(qū)和讀寫原理之前先說一下和扇區(qū)相關的”盤面”、“磁道”、和“柱面”。
1.盤面
硬盤的盤片一般用鋁合金材料做基片，高速硬盤也可能用玻璃做基片。
2.磁道
磁盤在格式化時被劃分成許多同心圓，這些同心圓軌跡叫做磁道(Track)。磁道從外向內從0開始順序編號。硬盤的每一個盤面有300～1 024個磁道，新式大容量硬盤每面的磁道數(shù)更多。
3.柱面
所有盤面上的同一磁道構成一個圓柱，通常稱做柱面(Cylinder)，每個圓柱上的磁頭由上而下從“0”開始編號。數(shù)據(jù)的讀/寫按柱面進行，即磁 頭讀/寫數(shù)據(jù)時首先在同一柱面內從“0”磁頭開始進行操作，依次向下在同一柱面的不同盤面即磁頭上進行操作，只在同一柱面所有的磁頭全部讀/寫完畢后磁頭才轉移到下一柱面，因為選取磁頭只需通過電子切換即可，而選取柱面則必須通過機械切換。
4.扇區(qū)
操作系統(tǒng)以扇區(qū)(Sector)形式將信息存儲在硬盤上，每個扇區(qū)包括512個字節(jié)的數(shù)據(jù)和一些其他信息。一個扇區(qū)有兩個主要部分：存儲數(shù)據(jù)地點的標識符和存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段。
扇區(qū)的第一個主要部分是標識符。包括組成扇區(qū)三維地址的三個數(shù)字：扇區(qū)所在的磁頭(或盤面)、磁道(或柱面號)以及扇區(qū)在磁 道上的位置即扇區(qū)號。
扇區(qū)的第二個主要部分是存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段。
A 是磁道，B 是扇面，C 是扇區(qū)，D 是簇(扇區(qū)組)
硬盤工作原理
當需要從硬盤讀取數(shù)據(jù)時，操作系統(tǒng)會將數(shù)據(jù)的邏輯地址發(fā)送給硬盤，硬盤的控制電路按照尋址邏輯將邏輯地址翻譯成物理地址，即確定要讀取的數(shù)據(jù)在哪個磁道，哪個扇區(qū)。
為了讀取這個扇區(qū)的數(shù)據(jù)，需要將磁頭移動到這個扇區(qū)的上方，為了實現(xiàn)這一點，首先必須找到對應的柱面，即磁頭需要移動到對應的磁道上，這個過程叫做尋道，所耗費的時間叫做尋道時間。然后目標扇區(qū)旋轉到磁頭下，這個過程耗費的時間叫做旋轉時間。接下來磁頭讀取該扇區(qū)的信息，然后就需要進行數(shù)據(jù)傳輸，即數(shù)據(jù)從硬盤傳輸?shù)絻却妗?/p>
可以看到，進行一次讀寫硬盤所需要的時間可以概括為：尋道時間、旋轉時間和傳輸時間。目前硬盤的平均尋道時間在 3ms 到 15ms 之間。
由于存儲介質的特性，硬盤本身的存取速度就比主存慢很多，再加上磁頭的機械運動，存取速度就更慢了。為了提高硬盤的效率，盡量減少磁盤 I/O，硬盤往往不是嚴格的按需存取，而是每次都會預讀，即使只需要一個字節(jié)，磁盤也會從這個位置開始，順序地向后讀取一定長度的數(shù)據(jù)放入內存，這樣做的理論依據(jù)是計算機科學中著名的空間局部性原理：
當一個數(shù)據(jù)被用到時，其附近的數(shù)據(jù)通常也會馬上被用到。
程序在運行期間，一段時間內所需要的數(shù)據(jù)通常都比較集中，由于磁盤的順序讀取效率很高(不需要尋道時間，只需要很少的旋轉時間)，因此預讀一般都可以提高磁盤 I/O 的效率。磁盤預讀的長度一般為頁(Page)的整數(shù)倍。由于操作系統(tǒng)經(jīng)常與內存和硬盤這兩種設備進行通信，為了屏蔽底層物理存儲結構的設計細節(jié)，需要抽象出一種邏輯上的存儲單位。當與硬盤打交道時，操作系統(tǒng)使用簇或者塊;當與內存打交道時，操作系統(tǒng)使用頁。當程序要讀取的數(shù)據(jù)不在內存中時，會觸發(fā)一個缺頁異常，此時操作系統(tǒng)會向磁盤發(fā)出讀盤信號，磁盤會找到數(shù)據(jù)的起始位置然后連續(xù)讀取一頁或者幾頁的數(shù)據(jù)放入內存，然后異常返回，程序繼續(xù)執(zhí)行。
數(shù)據(jù)如何存取
文件儲存在硬盤上，硬盤的最小存儲單位叫做"扇區(qū)"(Sector)。每個扇區(qū)儲存512字節(jié)(相當于0.5KB)。
操作系統(tǒng)讀取硬盤的時候，不會一個個扇區(qū)地讀取，這樣效率太低，而是一次性連續(xù)讀取多個扇區(qū)，即一次性讀取一個"塊"(block)。這種由多個扇區(qū)組成的"塊"，是文件存取的最小單位。"塊"的大小，最常見的是4KB，即連續(xù)八個 sector組成一個 block。
文件數(shù)據(jù)都儲存在"塊"中，那么很顯然，我們還必須找到一個地方儲存文件的元信息，比如文件的創(chuàng)建者、文件的創(chuàng)建日期、文件的大小等等。這種儲存文件元信息的區(qū)域就叫做inode，中文譯名為"索引節(jié)點"。
每一個文件都有對應的inode，里面包含了與該文件有關的一些信息。
值得注意的是文件名并沒有存儲在元數(shù)據(jù)里面，而是存放在目錄上，大家可以用命令查看，如vim tmp/，注意是相對路徑。
inode一般存儲了如下信息：
__ 文件的字節(jié)數(shù)
__ 文件擁有者的User ID
__ 文件的Group ID
__ 文件的讀、寫、執(zhí)行權限
__ 文件的時間戳，共有三個：ctime指inode上一次變動的時間，mtime指文件內容上一次變動的時間，atime指文件上一次打開的時間。
__ 鏈接數(shù)，即有多少文件名指向這個inode
__ 文件數(shù)據(jù)block的位置
inode也會消耗硬盤空間，所以硬盤格式化的時候，操作系統(tǒng)自動將硬盤分成兩個區(qū)域。一個是數(shù)據(jù)區(qū)，存放文件數(shù)據(jù);另一個是inode區(qū)(inode table)，存放inode所包含的信息。
每個inode節(jié)點的大小，一般是128字節(jié)或256字節(jié)。inode節(jié)點的總數(shù)，在格式化時就給定，一般是每1KB或每2KB就設置一個inode。假定在一塊1GB的硬盤中，每個inode節(jié)點的大小為128字節(jié)，每1KB就設置一個inode，那么inode table的大小就會達到128MB，占整塊硬盤的12.8%。
查看每個硬盤分區(qū)的inode總數(shù)和已經(jīng)使用的數(shù)量，可以使用df -i命令查看。
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