基本概念

扇区sector：对于磁盘，每个磁道的扇区数并不是常量

磁道track：从外往里数，也就是说最外面为0磁道。外道数据访问速度更快（相同角速度下，半径越大线速度越大）

柱面cylinder：不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱

磁头head：每个磁盘有两个面，每个面都有一个磁头

Flash Disk

优点：低功耗、大容量、数据访问速度快

缺点：容量、价格、寿命、可靠性、读写不对称（读快、写慢）

两种技术：NADND、NOR

主引导记录MBR

硬盘分区表DPT：64字节。分为四小部分，每个部分表示一个分区的信息，占16字节

柱面数NC：最大1024（10位）

磁头数NH：表示硬盘总共有几个磁头，也就是几个盘片，最多256个（8位）

扇区数NS：表示每一条磁道上有几个扇区，由于所有的0扇区用于存放固件以及一些硬盘的专用的文件，最大为63 (用 6 位存储)。用户可见扇区从1开始

8.46GB问题:
$$
1024 \times 256 \times 63 = 16,515,072 \
\text{这个扇区之前的所有物理扇区所包含的字节数} = 16,515,072 \times 512B = 8.46GB
$$

Logic Block Address，将磁盘驱动器可以看做一个一维的逻辑块的数组，逻辑块是最小的传输单位

CHS与LBA地址转换
$$
LBA = (NH×NS×C) + (NS×H) + (S-1)\
\
C = LBA / (NS×NH)\
H = (LBA / NS) mod NH\
S = (LBA mod NS) + 1
$$

位图：空闲为1，已分配为0

空闲表法：将所有空闲块记录在一个表中。主要记录两项内容：起始块号，块数

空闲链表法：把所有空闲块链成一个表，链会很长

成组链接法：把空白物理块分成组，再通过指针把组与组之间链接起来

寻道时间：指的是把磁臂（磁头）从当前位置移动到指定磁道上所经历的时间。Ts=启动磁盘的时间s + 磁头移动n条磁道所花费的时间之和（m x n, m为常数）

旋转延迟时间：平均旋转延迟时间Tr=转一圈所需时间/2=1/（2*转速r）

传输时间：把数据从磁盘读出，或向磁盘写入数据所经历的时间，Tt = 每次所读/写的字节数b/（转速r*磁道上的字节数）

总访问时间Ta = Ts + Tr + Tt

先来先服务算法（FCFS）
最短寻道时间优先算法（SSTF，Shortest Seek Time First）：优先选择距当前磁头最近的访问请求进行服务，主要考虑寻道优先。可能出现饥饿现象
扫描算法（SCAN）
循环扫描算法（C-SCAN）：移动臂到达最后一个柱面后，立即带动读写磁头快速返回到0号柱面，返回时不为任何的等待访问者服务，返回后可再次进行扫描。
LOOK
C-LOOK

缓存
优化数据布局
提前读：顺序访问时，常采用提前读入下一块到缓冲区中
延迟写：将本应立即写回磁盘的数据挂到空闲缓冲区的队列的末尾。直到该数据块移到链头时才将其写回磁盘，再作为空闲区分配出去
虚拟盘：利用内存空间去仿真磁盘（RAM盘）

Vitual disk 与disk cache的区别是：
- Vitual disk的存放的内容由用户完全控制
- Disk cache中的内容完全是由操作系统控制