操作系统：磁盘结构和磁盘块号计算方法

Posted 2021-06-12 Zeker62

磁盘结构

• 磁盘存储器是一种高速、大容量的随机存储设备
• 用于存放大量的文件和数据

磁盘设备由一组盘组组成：

• 包括一张或多张盘片，每张盘片分正反两面
• 每面可划分成若干磁道各磁道之间留有必要的间隙
• 每条磁道又分为若干个扇区，各扇区之间留有一定的空隙，每个扇区的大小相当于一个盘块大小
  磁盘在存储信息之前，必须进行磁盘格式化。

在微机上配置的硬盘和软盘一般采用移动磁头结构

• 一个盘组中所有盘片被固定在一根旋转轴上，沿着一个方向高速旋转
• 每个盘面配有一个读/写磁头，所有的读/写磁头被固定在移动臂上同时移动
  
• 将磁头按从上到下次序编号，称为磁头号
• 每个盘面有许多磁道，磁头位置下各个盘面上的磁道处于同一个圆柱面上，称这些磁道组成了一个柱面
• 每个盘面上的磁道从0开始，由外向里顺序编号（磁道号），通过移动臂的移动，读/写磁头可定位在任何一个磁道上
• 移动磁头仅能以串行方式进行读/写
• 当移动臂移到某一个位置时，所有的读/写磁头处在同一个柱面上，盘面上的磁道号即为柱面号
• 每个盘面被划分成若干个扇区，沿与磁盘旋转相反的方向给个扇区编号，称为扇区号
• 系统存放信息时，按柱面顺序存放

磁盘存储空间的位置可以由三个参数决定：

• 柱面号、磁头号和扇区号（每个参数均从“0”开始编号）
• 磁盘空间的盘块按柱面（从0号柱面开始）、磁头、扇区顺序编号

磁盘位置计算

磁盘存储器中用t表示每个柱面上的磁道数，用s表示每个磁道上的扇区数，则第i 柱面号、j磁头号、k扇区号所对应的块号b可用如下公式确定：

 b=k+s×(j+i×t)

解释
可以把它看成b=k+s * j+s * i+t;

根据块号也可以确定该块在磁盘上的位置

• 每个柱面上有：s×t个磁盘块
• 计算第p块在磁盘上的位置，可以令d=s×t，则有：
  • i柱面号=[p/d]
  • j磁头号=[(p mod d)/s]
  • k扇区号=(p mod d mod s)