大話儲存學習筆記(1)

2022-08-30 12:51:07 字數 1838 閱讀 7190

1.什麼叫io

i表示in,對於cpu來說,從記憶體中取資料;o表示out,cpu運算完後將資料傳送至記憶體

同理,對於磁碟來說,將資料寫入磁碟表示in,將輸入從磁碟讀出來叫out

2.匯流排

pci匯流排:一種南橋與外設連線的匯流排技術

pci匯流排特點:中斷共享,即不同裝置使用同一中斷而不發生衝突。硬體上採用電平觸發;軟體上採用中斷鏈,即,假設系統啟動時,發現板卡a用了中斷7,就會將中斷7對應的記憶體區指向a卡對應的中斷服務程式入口isr_a;系統發現板卡b也用了中斷7,這是中斷7會指向對應的記憶體區isr_b,同時isr_b的結束指向isr_a,以此類推,形成乙個中斷鏈。

cpu與硬碟之間的通訊

通訊都是「連」、「找」、「發」的過程

連:cpu與硬碟間通過匯流排進行連線

找:裝置位址對映,每個io裝置在啟動時都要向記憶體中對映乙個或者多個位址,這個位址被稱為io埠,針對這個位址的資料,統統被北橋晶元重定向到匯流排上實際的裝置上。

發:北橋晶元接收到之後,會等待cpu傳送3條指令

(1)指令中主要包含了是讀還是寫

(2)指明應該讀取的硬碟邏輯塊號(lba)

(3)讀出來的內容放到記憶體哪個位址中

1.磁碟結構

碟片:碟片的基板有金屬或玻璃材質製成,表面光滑平整不可有任何瑕疵。

磁頭:硬碟的儲存原理是將資料用控制電路通過硬碟讀寫頭去改變磁碟表面上極細微的磁性粒子簇的n、s極性來加以儲存。

磁性粒子簇濺鍍在磁頭可定位的範圍內,並且磁性粒子製作得越細越好。硬碟讀寫頭會漂浮在磁碟表面,高速來回移動讀取資料,不能有接觸,接觸就會有劃傷。實現這種技術,完全靠磁碟旋轉時,在碟片上空產生空氣流,利用空氣動力學使磁頭懸浮在磁碟片上空。

步進電機:為了讓磁頭精確定位磁軌,必須使用步進電機,利用精確的齒輪或者音圈,每次旋轉可以僅僅使磁頭進行微公尺級的位移。

碟片上的資料

每個碟片的每個面都有乙個讀寫磁頭,磁頭起停在碟片的最內圈。這個區域不存放任何資料,稱為啟停去或者著陸區

磁軌:磁碟在格式化時分為很多同心圓,這些同心圓軌跡叫做磁軌。磁軌是用肉眼看不見的,只是在盤面上以特殊形式磁化了一些磁化區。劃分磁軌和扇區的過程,叫做低階格式化。另外,高階格式化指對磁碟上所儲存的資料進行檔案系統標記,而不是對磁軌和扇區進行標記。

柱面:所有碟片上的同一磁軌,在豎直方向構成的乙個圓柱。

扇區:每個環形磁軌等距離切割,形成等長度的圓弧,每個圓弧就是乙個扇區。

磁碟讀寫資料的原理:碟片高速旋轉,磁頭用磁性對每個格仔的磁性粒子去做磁化操作,每個磁極表示0或者1的狀態,每個格仔規定存放4096位,也就是512個位元組(乙個扇區)。等同一柱面上的所有磁頭讀寫完畢後,磁頭在轉向下一柱面。選取磁頭只需要電子切換,選取柱面需要機械切換,即尋道。

要精確到每個格仔就需要給每個格仔乙個位址,早期是採用chs位址方式,後來因為每個磁軌的扇區數目不同,採用邏輯位址來編址,具體的碟片、磁軌和扇區抽象成lba位址。

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大話儲存學習筆記(3)

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《大話儲存II》學習筆記 2

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