来源：网络整理 日期：2021-02-04 14:34 点击： 

在 Linux 系统中，文件系统是建设在硬盘上的，因此，要想彻底搞清楚文件系统的打点机制，就要从相识硬盘开始。

硬盘是计较机的主要外部存储设备。计较机中的存储设备种类很是多，常见的主要有光盘、硬盘、U 盘等，甚至尚有网络存储设备 SAN、NAS 等，不外利用最多的照旧硬盘。

假如从存储数据的介质上来区分，硬盘可分为机器硬盘（Hard Disk Drive, HDD）和固态硬盘（Solid State Disk, SSD），机器硬盘回收磁性碟片来存储数据，而固态硬盘通过闪存颗粒来存储数据。
机器硬盘(HDD) 我们先来看看最常见的机器硬盘。机器硬盘的外观各人大概都见过，那么机器硬盘拆开后是什么样子的呢？如图 1 所示。

图 1 机器硬盘布局

机器硬盘主要由磁盘盘片、磁头、主轴与传动轴等构成，数据就存放在磁盘盘片中。各人见过老式的留声机吗？留声机上利用的唱片和我们的磁盘盘片很是相似，只不外留声机只有一个磁头，而硬盘是上下双磁头，盘片在两个磁头中间高速旋转，雷同图 2。

图 2 磁盘盘片

也就是说，机器硬盘是上下盘面同时进数据读取的。并且机器硬盘的旋转速度要远高于唱片（今朝机器硬盘的常见转速是 7200 r/min），所以机器硬盘在读取或写入数据时，很是畏惧晃动和磕碰。别的，因为机器硬盘的超高转速，假如内部有尘埃，则会造成磁头或盘片的损坏，所以机器硬盘内部是关闭的，假如不是在无尘情况下，则克制拆开机器硬盘。
机器硬盘的逻辑布局 我们已经知道数据是写入磁盘盘片的，那么数据是凭据什么布局写入的呢？机器硬盘的逻辑布局主要分为磁道、扇区和拄面。我们来看看图 3。

图 3 磁道和扇区

什么是磁道呢？每个盘片都在逻辑上有许多的同心圆，最外面的同心圆就是 0 磁道。我们将每个同心圆称作磁道（留意，磁道只是逻辑布局，在盘面上并没有真正的同心圆）。硬盘的磁道密度很是高，凡是一面上就有上千个磁道。可是相邻的磁道之间并不是紧挨着的，这是因为磁化单位相隔太近会彼此发生影响。

那扇区又是十么呢？扇区其实是很形象的，各人都见过折叠的纸扇吧，纸扇打开后是半圆形或扇形的，不外这个扇形是由每个扇骨组合形成的。在磁盘上每个同心圆是磁道，从圆心向外呈放射状地发生支解线（扇骨），将每个磁道平分为若干弧段，每个弧段就是一个扇区。每个扇区的巨细是牢靠的，为 512Byte。扇区也是磁盘的最小存储单元。

柱面又是什么呢？假如硬盘是由多个盘片构成的，每个盘面都被分别为数目相等的磁道，那么所有盘片城市从外向内举办磁道编号，尊龙游戏，最外侧的就是 0 磁道。具有沟通编号的磁道会形成一个圆柱，这个圆柱就被称作磁盘的柱面，如图 4 所示。

图 4 柱面

硬盘的巨细是利用"磁头数 x 柱面数 x 扇区数 x 每个扇区的巨细"这样的公式来计较的。个中，磁头数（Heads）暗示硬盘共有几个磁头，也可以领略为硬盘有几个盘面，然后乘以 2；柱面数（Cylinders）暗示硬盘每面盘片有几条磁道；扇区数（Sectors）暗示每条磁道上有几个扇区；每个扇区的巨细一般是 512Byte。
硬盘的接口 机器硬盘通过接口与计较机主板举办毗连。硬盘的读取和写入速度与接口有很大干系。各人都见过大会堂吧，大会堂中可以容纳许多人，可是假如只有一扇很小的门，那么人是很难进入或出来的，这样会造成拥堵，甚至会呈现变乱。机器硬盘的读取和写入也是一样的，假如接口的机能很差，则同样会影响机器硬盘的机能。

今朝，常见的机器硬盘接口有以下几种：

IDE 硬盘接口（Integrated Drive Eectronics，并口，即电子集成驱动器）也称作 "ATA硬盘" 或 "PATA硬盘"，是早期机器硬盘的主要接口，ATA133 硬盘的理论速度可以到达 133MB/s（此速度为理论平均值），IDE 硬盘接口如图 5 所示。

图 5 IDE硬盘接口

SATA 接口（Serial ATA，串口），是速度更高的硬盘尺度，具备了更高的传输速度，并具备了更强的纠错本领。今朝已经是 SATA 三代，理论传输速度到达 600MB/s（此速度为理论平均值），如图 6 所示。

图 6 SATA硬盘接口

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