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3 Linux管理员手册--存贮介质( 二 )

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以上只是理解硬件所需的 。还有其他好多工作，比如马达旋转磁盘、移动磁头，但这都与理解硬盘工作原理无关 。
磁盘表面通常被分为同心圆环，叫磁道tracks，磁道又被分为扇区sectors 。用这样分来将磁盘定位，用于为文件定位磁盘空间 。要在硬盘上找到给定的位置，可能?quot;3面5道7扇区" 。通常所有磁道有相同的扇区数，但也有硬盘在外圈磁道放较多的扇区(所有扇区用同样大小的物理空间，这样在较长的外圈磁道可以容纳更多的数据) 。一般一个扇区容纳512字节数据 。磁盘不能处理比一个扇区更小的数据量 。
每个面以相同的方式分为磁道和扇区 。这意味着当一个磁头在某个磁道时，其他磁头也在相应的位置，所有相同位置的磁道组成柱面cylinder 。磁头从一个磁道(柱面)移动到另一个需要花时间，所以将经常要在一起存取的数据(如一个文件)放在一个柱面里 。这改善了性能 。当然不可能完全作到，文件被放在几个相分离的位置叫碎片fragmented 。
磁盘的面(或头，实际是一样的)、柱面、扇区数各不相同，硬盘这些数目叫硬盘参数geometry 。硬盘参数通常存在一个特定的、由电池供电的存储区中，叫CMOS RAM，操作系统在引导启动或驱动器初始化时可以从那里得到硬盘参数 。
不幸的是，BIOS 有一个设计限制，就是不能在CMOS RAM中定义大于1024的磁道数，这对大硬盘来说就太小了 。为了克服这个问题，硬盘控制器在磁盘参数上做了一个欺骗，用地址转换translates the addresses使计算机接受 。例如，一个硬盘可能有8个磁头，2048个磁道，每磁道35个扇区 。其控制器可以对计算机谎称它有16个磁头，1024个磁道，每磁道35个扇区，这样就没有超过磁道数的限制，地址转换将磁头数减半，磁道数加倍后传给硬盘 。实际的算法可能更复杂，因为数量可能不象我们在这里假设的这么好(但这不影响我们理解原理) 。这个转换在操作系统来看产生了错觉，并可能影响操作系统对把所有数据存在相同柱面的企图受到影响 。
转换只是IDE硬盘的问题 。SCSI硬盘使用连续的扇区号(即控制器将连续的扇区好转换成磁头、柱面、扇区的三参数组),对CPU与控制器的通信使用完全不同的方法，因此不会有这个问题 。注意，计算机可能根本不知道一个SCSI硬盘的实际参数 。
由于Linux经常不知道一个硬盘的真正参数，其文件系统也不试图将文件存在一个柱面里 。而是争取给一个文件分配连续编号的山区，这样能得到类似的性能 。对于控制器上有cashe或控制器能自动预取的硬盘，情况将更复杂 。
每个硬盘表现为一个单独的设备文件 。通常只能有2-4个IDE硬盘 。这就是 /dev/hda , /dev/hdb , /dev/hdc , 和 /dev/hdd。SCSI是 /dev/sda , /dev/sdb , 等等 。其他硬盘类型有类似的命名约定，更多的信息见[Anv] 。注意硬盘的设备文件给出整个硬盘的存取，而不是分区(下面讨论的)，因此如果不小心可能搞乱分区或数据 。硬盘的设备文件只在存取主引导扇(也将在下面讨论)时使用 。
软盘
软盘的一面或两面涂有和硬盘类似的磁性介质 。软盘自己没有读写头，读写头在驱动器上 。软盘相当于硬盘的一张盘片，但可移动，一个驱动器可以存取不同的软盘，而硬盘则是一个独立的单元 。
如同硬盘，一张软盘也分为磁道和扇区(软盘2面上的相同的磁道组成柱面)，但数量要比硬盘少得多 。
软驱通常可以使用几中不同的盘片，例如，一个3.5"软驱可以使用720KB和1.44MB的软盘 。因为软驱操作有些不同，而操作系统必须知道软盘的容量，所以软驱有许多设备文件，每个都与软驱和软盘种类有关 。因此，/dev/fd0H1440 是第一个软驱(fd0)，必须是3.5"软驱，使用3.5"高密度软盘(H)，容量是1440KB(1440)，即普通的3.5"HD软盘 。软盘设备的命名约定见[Anv] 。

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