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硬盘转的如此之快,它是如何找到特定的某一个扇区的?

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硬盘转的如此之快,它是如何找到特定的某一个扇区的?

在评论区经常能看到粉丝朋友问到这个问题
硬盘在工作时的转速能达到5400转每分钟 7200转每分钟
甚至有12000转每分钟
在这样高的线速度下
磁头是怎么能找到它想要访问的那个扇区
还能正确的进行读取和写入数据的操作呢?

要回答这个问题
首先我们要理清一个事实
就是硬盘访问的最小单元扇区是如何组织起来的
扇区的实现 本质上是在主控芯片运行的程序的逻辑中定义的
简单来说就是在一个磁道中
由连续的控制信息序列 扇区数据 控制信息 扇区数据
这些数据块交替连接而成

其次就是磁头的选通
磁头臂会在翻译器算出物理地址后
移动到数据所在的物理柱面
然后改变位图
选择相应的磁头
接下来就是等待上面所说的控制信息块出现

一旦读取到信息块的参数后
就会知道那个扇区将要移动到磁头滑块下方
由于一个磁道上的扇区数量特别大
所以大部分即将出现的扇区
并不是我们期望的
随即它会等待下一个控制信息块的出现
直到控制信息块指示期望的扇区下一个就会到来
然后它就会在同步信号的协助下 读取这个扇区的数据
写入数据的过程类似

这个事实我们大概清晰了之后
再来看看速度的问题
尽管从人的肉眼观察来看,硬盘旋转的速度非常之快,
但有个事实
不是我们人来读取扇区
而是电路中的主控芯片来执行,
就算比较老的arm内核cortexm3,
也有72M的主频,
这个处理速度相较于几千上万转机械运动来说,
就相当于我们肉眼一字一句的慢慢的去品读一篇文章,
其实是非常从容不迫的。

结论:把人的视角转换为硬盘主控CPU的视角,这个速度问题,其实就不会困惑我们了。