磁盘扇区有什么用？

Question

我开始对硬盘的运行方式感到困惑，尤其是在向其盘片中写入和读取数据方面。

根据这篇文章：

http://www.tech-faq.com/how-data-is-stored-in-your-hard-disk.html

硬盘以线性路径写入数据（正如我所假设的）。如果是，部门是干什么的？

Answer 1

根据这篇文章：http : //www.tech-faq.com/how-data-is-stored-in-your-hard-disk.html 硬盘以线性路径写入数据（正如我所假设的）。

不幸的是，你引用的那篇文章不是很好。作者使用了“线性路径”的概念，但磁盘也称为随机访问设备（与磁带等顺序访问设备相对）。所谓的“数据存储在第一个可用空间上”的“第二个概念”是错误的，因为分配是由操作系统的文件系统决定的，并且是基于奇怪的因素（柱面边界？） WinXP 的碎片整理表示。（维基百科的文章也好不到哪里去：它有不准确之处，并且以 PC 为中心。）

使用磁盘扇区的原因是：

• 它是磁记录的（整体）单位。
• 它是数据访问和传输的单元。
• 它是一个（基本）分配单位。

磁记录

在磁介质上读取和写入数据需要介质移动，并且擦除和写入磁头在远离现有数据的情况下打开和关闭。因此，磁盘数据总是以扇区（或更准确地说是数据记录）为单位写入和读取，以保留每个磁道的布局（或格式）。

更完整的解释是我的回答： 是否有可能在硬盘驱动器被覆盖后检测到前一个字节位置？

要点是将数据写入磁盘必须避免故障（打开擦除和写入磁头时）驱动器上已有的任何现有数据。磁盘上的数据分组为记录。记录之间的区域称为记录间间隙，或简称为间隙。在该间隙内是一个称为写入拼接的特殊区域。擦写磁头只能在这些写拼接区域内开启或关闭，以免损坏任何现有的记录数据（包括每条记录前后的间隙数据）。注意：（物理）格式化硬盘的过程就是写入地址标记、ID记录、（空白）的过程HDD 的每个磁道上的每个扇区的数据记录和所有必要的间隙。当一个扇区被“写入”时，只重写该扇区的数据记录（及其前导和尾随间隙）。该地址标记和ID记录格式后从不改写。

数据访问和传输

磁盘驱动器是“随机访问”设备。也就是说，每个扇区都是可寻址的，扇区可以按任意顺序读写。请注意，访问扇区可以是随机的，但扇区内的字节是按顺序排列的。相比之下，顺序访问设备（例如磁带）可能必须在访问所请求的记录之前处理从介质开头开始的所有先前记录。

由于始终必须从磁盘读取或写入完整的“扇区”，因此主机和驱动器之间的接口也将传输相同数量的数据字节是理所当然的。驱动器接口两侧的缓冲区必须存在以容纳用于传输的扇区数据。为磁盘缓冲区预留的（主机）主内存量以及在这些缓冲区上执行 I/O 的时间都受到大扇区大小的（负面）影响。

分配

文件系统将为可用（或未使用）与已分配（分配给文件）定义一些分配单元。该分配单元将始终基于一定数量的扇区，因为扇区大小是访问和物理 I/O 的基本单位。较小的分配大小（例如只有 1 个扇区）往往会对文件系统（和磁盘）性能产生更大的负面影响（而不是正面，即更少浪费的空闲空间），例如更大的分配表、更多的簿记。小扇区大小也可能限制扇区寻址和总磁盘容量，因此移动到更大的 4KB 扇区。

请注意，磁盘驱动器和磁盘控制器并不总是强加固定大小的扇区。例如，存储模块驱动器、SMD（为此我做了一个控制器固件）可以有任意大小的“扇区”，包括每个轨道上不同大小的“扇区”。当然，文件系统可能难以跟踪大小在哪里。因此，对于整个驱动器只使用一种大小的扇区是极其简单的。IBM 的 PC 更进一步，只支持 512 字节扇区（直到光学媒体出现并再次支持 4KB 扇区）。在 IBM PC 之前，使用 128、256 和 1024 字节以及 512 字节的扇区大小（尤其是软盘，它重用了许多硬盘概念，包括软扇区）。因为磁介质的数据容量取决于磁道格式（包括扇区大小），而这又取决于操作系统和文件系统，磁介质（即硬盘和软盘）用于（很久以前）宣传未格式化的容量（以及基于十进制的“MB”和“GB”）。由于 PC 将 512 字节扇区设为标准大小，因此 HDD 不再支持软扇区划分，“未格式化容量”是一个毫无意义的数字。