磁盘存储器

Posted 2021-06-30 Ston.V

图片及主要内容源自mooc讲义

1.磁盘存储器的结构

1.1 磁盘信息存储原理

一个磁盘有若干盘片，每个盘片有两个盘面，每个盘面都有一个磁头，磁头可以移动，盘片不断的旋转

1.2 磁道和扇区

若干同心圆称为磁道，每个磁道被划分为若干个扇区。

1.3 磁盘磁道格式

2.磁盘驱动器以及操作

2.1 磁盘驱动器结构

2.2 读写流程

基本的操作过程：寻道（移动磁头找到正确柱面/磁道）、旋转等待（找到正确扇区）、数据传输（转过一个扇区，可以忽略不计）

注意程序访问的局部性，一般我们寻道时间并不会特别长。而主要影响磁盘响应时间是旋转等待的时间（转速高的好）。

3. 硬盘存储器的组成

3.1 组成

众所周知，外设一般都是分两部分：驱动器和控制器

3.2 磁盘驱动器逻辑结构

4. 磁盘存储器的连接

磁盘的最小读写单位是扇区，因此，磁盘按成批数据交换方式进行读写，采 用直接存储器存取（DMA，Direct Memory Access）方式进行数据输入输 出，需用专门的DMA接口来控制外设与主存间直接数据交换，数据不通过 CPU。通常把专门用来控制总线进行DMA传送的接口硬件称为DMA控制器

4.1 读一个磁盘扇区（三步）

第一步：初始化，准备开始传输数据

 第二步：此时CPU不参与主存和磁盘的交互，此时CPU和DMA并行运行

第三步：传送结束，这里CPU做的主要是数据校验的一些内容