科学细菌: 带您了解硬盘的读写原理(2)

6. 磁盘碎片的产生俗话说，一张图片值得一千个单词. 首先，使用ACSII代码图来说明为什么发生磁盘碎片.

上面的ASCII图表示磁盘文件系统. 由于当前没有任何数据文件，因此我将其表示为0.

在图的顶部和左侧，有26个字母a-z，用于定位每个数据字节的特定位置. 例如，第一行和第一列是aa，而第26和26列是zz.

我们创建了一个新文件，当然，我们的文件系统已经更改，现在是

如图所示: “目录”（TOC）占据前四行，并且TOC存储系统中每个文件的位置.

在上图中，目录包含一个名为hello.txt的文件，其具体内容为“ Hello，world”，并且在系统中的位置是从ae到le.

下一步创建一个新文件

如图所示，我们新创建的文件bye.txt在第一个文件hello.txt旁边.

实际上，这是最理想的系统结构. 如果您如上图所示将所有文件并排放置，那么它们将非常容易阅读. 快速，这是因为硬盘中最慢的（相对而言）移动臂是传输臂. 位移更少，读取文件数据的时间将更快.

但这正是问题所在. 现在，我想在“ Hello，World”之后添加一些感叹号，以表达我的强烈感受. 现在的问题是: 在这样的系统上，我没有位置将这些感叹号放在文件所在的行上，因为bye.txt占用了其余位置.

现在有两种方法可供选择，但都不是完美的

1. 我们从原始位置删除文件，重建文件并写入“ Hello，World !!”. -这无意中延长了读取和写入文件系统的时间.

2. 破坏文件就是在另一个空的地方写一个感叹号，即“身体的头部不同”，这是一个好主意，快速，方便，但也意味着大量的减少. 下一个新文件.

如果您不知道上面的文字，那么上面的图片

这里提到的第二种方法类似于Windows系统的存储方法，每个文件彼此相邻，但是如果要更改其中一个文件，则意味着下一个数据将被保存在另一个文件中. 磁盘的备用位置.

如果删除此文件，它将在系统中保留空格. 随着时间的流逝，我们的文件系统将变得碎片化，并且碎片会这样生成.

尝试简单一点，简化了硬盘读写mm的原理

关于硬盘的结构，我不会说太多. 我们通常的计算机数据存储在磁道上，该磁道与光盘大致相同. 读取是通过磁头完成的.

我们都知道我们的数据是以信息的形式存储在磁盘扇区的磁道上的. 摇杆控制头从磁盘的外部到内部读取和写入硬盘. 因此，外部数据的读取速度将比内部数据快得多.

事实上，我们的文件大多数时候都被破坏了. 当文件没有损坏时，摇杆只需要查找一次轨道，并通过磁头读取它. 成功阅读仅需1次；但是如果将文件分成11个位置，则摇杆需要找到11次以读取磁头11次才能完全读取该文件. 当阅读时间相对不间断时，它会变得很长.

因此，磁盘碎片通常是减慢系统速度的重要因素之一. Vista Home团队还计划在后续版本的Vista Optimizer中添加磁盘碎片整理，敬请期待.

7. 硬盘容量和分区大小的计算

在linux系统中，要计算硬盘容量和分区大小，我们首先通过fdsik -l检查硬盘信息:

磁盘/ dev / hda: 80.0 GB，80026361856字节

255个头，63个扇区/航迹，9729个缸

单位=柱面数16065 * 512 = 8225280字节

设备启动开始，结束块ID系统

/ dev / hda1 * 1 765 6144831 7 HPFS / NTFS

/ dev / hda2 766 2805 16386300 c W95 FAT32（LBA）

/ dev / hda3 2806 9729 55617030 5扩展

/ dev / hda5 2806 3825 8193118+ 83 linux

/ dev / hda6 3826 5 83 Linux

/ dev / hda7 553+ 82 linux swap / Solaris

/ dev / hda8 59386 83 linux

/ dev / hda9 6658 7751 8787523+ 83 linux

/ dev / hda10 7752 9729 15888253+ 83 linux

其中

heads是磁盘表面；

部门是部门；

气缸是气缸；

每个扇区的大小为512byte，即0.5K；

通过上面的示例，我们发现该硬盘具有255个磁盘表面，63个扇区和9729个柱面；因此整个硬盘的体积换算公式应为:

磁性表面的数量*扇区的数量*每个扇区的大小512 *柱面数=硬盘容量（以字节为单位）

因此，在此示例中，磁盘的大小应按以下方式计算:

255 x 63 x 512 x 9729 = 80023749120字节

提醒: 由于硬盘制造商和操作系统的转换不相同，因此硬盘制造商使用十进制方法进行转换，而操作系统使用二进制系统进行转换，因此当转换为M或G时，会有所不同算法结果是不同的；因此我们的硬盘有时标记为80G，但在操作系统下，它小于几M；

在上面的示例中，比较了硬盘制造商的算法和操作系统:

硬盘制造商: 80023749120字节= 80023749.120 K = 80023.749120 M（转换为较大的单位，每次除以1000）

操作系统: 80023749120字节= 78148192.5 K = 76316.594238281 M（转换为较大的单位，每次除以1024）

当我们检查分区的大小时，我们可以使用制造商提供的算法来简单地计算分区的大小；将小数点向前移动六位是用G表示的大小；例如，hda1的大小约为6.144831G；

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