直接高效地读写硬盘扇区[重复]

Posted 2023-03-17

【中文标题】直接高效地读写硬盘扇区[重复]

【英文标题】：Read and write hard disk sector directly and efficiently [duplicate]

【发布时间】：2013-12-08 07:09:29

【问题描述】：

我对块数据存储有特殊需求。我的数据是4096大小的格式化数据块。为了效率高，我想直接操作硬盘扇区上的块，不想把数据块当作文件。我认为一种方法是将设备视为 /dev/sda1 之类的文件，并使用 lseek() read() 和 write() 来读取和写入数据。但是我不知道文件的头部是否是硬盘的第一个扇区。我也怀疑这种方法的效率。

我正在研究 Linux 操作系统和 C 编程语言。

处理硬盘扇区最有效的方法是什么？我应该写一个linux的块设备模块吗？但是，我对此知之甚少。我应该使用哪些内核函数在块设备上进行读写？

【问题讨论】：

这是：***.com/questions/3520459/… 与您相关吗？似乎回答了大多数“如何”的问题，尽管您可能需要对确切的功能进行基础研究。

有关系，但不知道哪种方法对随机访问硬盘的I/O速度有好的表现。

为什么要避免使用文件系统？ 鉴于硬盘比 RAM 慢大约一百万倍，而 SSD 比 RAM 慢数千倍，因此该文件系统开销非常小，通常无法察觉。并且磁盘控制器（在磁盘本身内部，因此任何软件都无法避免）如今正在做很多事情（扇区重组等）。例如，您可以使用（来自用户级应用程序）普通的read(2) 访问（数据大小为 4Kbytes 的倍数，并且 4Kbyte 对齐）。此外，文件系统被缓存！

@andrewcooke：人们有时会因为“XY 问题”而询问有关问题的更多细节：meta.stackexchange.com/questions/66377/what-is-the-xy-problem - 当问题似乎比其原始问题更具体的解决方案时，这是很常见的事情.

@andrewcooke：因为如果我看到有人问如何使用枪来剪指甲，我认为向他解释指甲剪绰绰有余会更有用。

【参考方案1】：

“大小为 4096 的块”并不是特别需要，而且您没有提到任何会破坏内核内置缓存机制的访问模式。

读取和写入数据的最有效方法是使用文件。

【参考方案2】：

int ReadSector(int numSector,char* buf)

    int retCode = 0;
    BYTE sector[512];
    DWORD bytesRead;
    HANDLE device = NULL;

    device = CreateFile("\\\\.\\H:",    // Drive to open
        GENERIC_READ,           // Access mode
        FILE_SHARE_READ,        // Share Mode
        NULL,                   // Security Descriptor
        OPEN_EXISTING,          // How to create
        0,                      // File attributes
        NULL);                  // Handle to template

    if(device != NULL)
    
        // Read one sector
        SetFilePointer (device, numSector*512, NULL, FILE_BEGIN) ;

        if (!ReadFile(device, sector, 512, &bytesRead, NULL))
        
            Print("Error in reading1 floppy disk\n",numligne++);
        
        else
        
            // Copy boot sector into buffer and set retCode
            memcpy(buf,sector, 512);retCode=1;
        

        CloseHandle(device);
        // Close the handle
    

    return retCode;

这是我读取扇区的功能，写入方法相同。 零扇区将是分区的第一个扇区

【讨论】：

@Daniel：很好的提示，不幸的是你没有提到你在你的函数中使用的所需包含:-)

此代码适用于 Windows，而不是像 OP 要求的那样适用于 Linux。

@Robert #include