C盘在哪儿?扇区都能怎么分?线速度和角速度

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之前留下了一个问题:为什么现在不用传统的三维寻址了呢?

因为不好用了呗。但为什么不好用了呢?这就说到今天介绍的问题了:碟片上的扇区都有哪些划分方式。注意哦,我说的是碟片,所以这就包括了硬盘、CD在内的很多圆盘样的存储设备了。慢慢说。

在正式开始之前,先用这种方式来简单理解一下扇区:固定时间间隔,读写头一时间单位在碟片上面划过的长度。再记住线速度与角速度关系的公式:v=Ω·r. 好了,可以开始了。

1、CLV

一开始的技术叫做CLV:恒定线速度。核心:整张盘的线速度都相同。根据刚才说到的公式:如果v一定,则r同Ω成反比。也就是说,磁头越接近内圈,需要的转速越高。所以这种技术需要马达不断的调整转速,寿命自然也非常短,通常用在低于12倍速光驱中。

2、CAV

CLV因为不停的更改机器的转速,会对机器的寿命造成一定的影响,而且磁盘转速也不能无限制的加快。所以后来又有了一种磁盘技术叫做CAV:恒定角速度,即马达的转速恒定。显然这对马达有了很不错的保护。而根据公式,角速度一定时,线速度同半径是成正比的。所以越靠近外圈,碟片的线速度就越快。再根据前边提到的扇区定义,很轻易就能得到一个结论:越靠近外圈,一个扇区的面积会越大。但这为硬盘带来了几个优势:一个扇区的面积越大,对应的磁介质就会越稀疏,而相互之间干扰出错的可能性就会越小。因此硬盘留下了一个传统:靠前的分区在磁盘外圈。

换一个角度来看:角速度一定,Ω/t就是一个定值(记为k),进而可以得出,360°/k是一个定值。因此CAV模式下,不仅越外圈的扇区密度越小,每个磁道拥有的扇区数还是相同的。这就让CHS有了极大地用武之地:磁头、柱面、扇区,这三个量每个量都是从0到一个固定值的,管理起来就能方便很多。

3、ZDR

但随后的ZDR——区域数据记录技术——让CHS疑惑了。

简单来说,ZDR就是分区CAV:每个区域内为恒定角速度,而各个区域内的角速度不同。从磁盘的最外圈到内圈划分出若干个区域,每个区域内的每磁道扇区一致,但靠内的区域比外侧的区域的每磁道扇区数要少,从而可以根据不同的磁道长度来合理设定扇区的数量,以达到充分利用磁盘存储空间的目的。

可以想象,虽然磁头和磁道还是可确定的范围,但扇区却根据磁道所处区域的不同而有不同的范围,这种情况下的CHS显然就没那么好用了。而由于密度可以做到内外圈类似,所以越靠近外圈读写可以越快,因此第一个分区放在最外圈依旧是一个好的习惯。

还有一些其他的划分方式,比如P-CAV(内圈CAV外圈CLV)、Z-CLV(划块线速度)就不详细介绍了,这些都是在上面的基础之上进行的组合和改良。

正是ZDR的出现,让传统CHS变的不再那么好用了。所以也催生了LBA的产生。而现在的SSD,更是进一步舍弃了CHS三元素,让物理CHS更彻底的成为了历史。

创建时间:2020年01月18日
最后修订:2020年01月18日
另请参阅:
disk硬盘
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