ハードディスクの動作、特にプラッターへのデータの書き込みと読み取りの仕組みについて混乱し始めました。
この記事によると:
http://www.tech-faq.com/how-data-is-stored-in-your-hard-disk.html
ハードディスクはデータを線形パスで書き込みます (そうだと思います)。そうであれば、セクターは何のためにあるのでしょうか?
答え1
この記事によると: http://www.tech-faq.com/how-data-is-stored-in-your-hard-disk.html ハードディスクはデータを線形パスで書き込みます（私の推測どおり）。
残念ながら、あなたが引用した記事はあまり良くありません。著者は「線形パス」という概念を使用していますが、ディスクはランダムアクセスデバイス（とは対照的にシーケンシャルアクセスデバイス磁気テープなど）。いわゆる「第二のコンセプト」は、「データは最初の利用可能なスペースに保存されますは誤りです。割り当ては OS のファイルシステムによって決定され、WinXP のデフラグ表現における未使用のクラスターの塊によって証明されるような奇妙な要因 (シリンダー境界?) に基づいているためです。(Wikipedia の記事もそれほど良くはありません。不正確な点があり、PC 中心です。)
ディスク セクターを使用する理由は次のとおりです。
- 磁気記録の（全体的な）単位です。
- データのアクセスと転送の単位です。
- それは割り当ての（基本）単位です。
磁気記録
磁気媒体上のデータの読み取りと書き込みには、媒体が移動していることと、消去および書き込みヘッドが既存のデータから離れてオン/オフになっていることが必要です。そのため、ディスクデータは常にセクター単位で読み書きされます（より正確には、データレコード) を使用して、各トラックのレイアウト (または形式) を維持します。
より完全な説明は、次の質問に対する私の答えです。 ハードドライブが上書きされた後に、以前のバイト位置を検出することは可能ですか?
要点は、ディスクにデータを書き込む際に、ドライブ上の既存のデータに不具合が生じないようにする必要があるということです（消去ヘッドと書き込みヘッドをオンにしたとき）。ディスク上のデータは次のようにグループ化されます。記録. の間の領域記録はレコード間のギャップ、または単にギャップ。そのギャップの中には、書き込みスプライス消去および書き込みヘッドは、これらの範囲内でのみオンまたはオフにする必要があります。書き込みスプライス既存の記録データ（各記録の直前と直後のギャップデータを含む）が損傷しないように、領域をフォーマットします。注：ハードドライブを（物理的に）フォーマットするプロセスは、住所マーク、ID記録、 （空白）データレコードHDDの各トラックの各セクターに必要なギャップがすべて記録されます。セクターが「書き込まれる」と、データレコード（およびその先行ギャップと後続ギャップ）セクターが書き換えられます。住所マークそしてID記録フォーマット後に書き換えられることはありません。
データアクセスと転送
ディスクドライブは「ランダムアクセス」デバイスです。つまり、各セクターはアドレス指定可能で、セクターは任意の順序で読み書きできます。セクターへのアクセスはランダムですが、セクター内のバイトは順番に並べられていることに注意してください。比較すると、シーケンシャルアクセスデバイス(磁気テープなど) では、要求されたレコードにアクセスする前に、メディアの先頭から先行するすべてのレコードを処理する必要がある場合があります。
ディスクから読み取ったりディスクに書き込んだりするには、常に「セクター」全体を読み取る必要があるため、ホストとドライブ間のインターフェイスでも同じ数のデータ バイトが転送されるのは当然です。ドライブ インターフェイスの両側に、転送するセクター分のデータを収容できるバッファーが必要です。ディスク バッファー用に確保する (ホスト) メイン メモリの量と、それらのバッファーで I/O を実行する時間は、どちらもセクター サイズが大きいと (悪影響を) 受けます。
割り当て
ファイルシステムは、使用可能な（または未使用の）割り当てと割り当てられた（ファイルへの）割り当ての単位を定義します。この割り当て単位は常にセクター数に基づきます。セクターサイズはアクセスと物理I/Oの基本単位だからです。割り当てサイズが小さい（1セクターなど）と、負の（正の、つまり無駄な）値が多くなる傾向があります。スラックセクター サイズが小さいと、割り当てテーブルが大きくなり、記録が増えるなど、ファイルシステム (およびディスク) のパフォーマンスに影響します。セクター サイズが小さいと、セクターのアドレス指定とディスクの総容量が制限される可能性があるため、より大きな 4 KB セクターに移行します。
ディスク ドライブとディスク コントローラが常に固定サイズのセクターを強制するわけではないことに注意してください。たとえば、ストレージ モジュール ドライブ (SMD) (コントローラ ファームウェアを作成した) は、各トラックに異なるサイズの「セクター」を含め、任意のサイズの「セクター」を持つことができます。もちろん、ファイル システムでは、どのサイズがどこにあるのかを追跡することが難しい場合があります。そのため、ドライブ全体に 1 つのサイズのセクターのみを使用するという極端に単純化された方法を採用しました。IBM は PC 用にこれをさらに進め、512 バイトのセクターのみをサポートしました (光学メディアが登場し、再び 4KB セクターをサポートするまで)。IBM PC より前は、512 バイトのほかに、128、256、1024 バイトのセクター サイズが使用されていました (特に、ソフト セクター化を含むハード ディスクの概念を多く再利用したフロッピーの場合)。磁気メディアのデータ容量はトラック フォーマット (セクター サイズを含む) に依存し、トラック フォーマットは OS とファイル システムに依存するため、磁気メディア (ハード ディスクやフロッピー ディスクなど) は (かなり昔には) 未フォーマットの容量 (10 進数の「MB」や「GB」とともに) を宣伝していました。PC が 512 バイトのセクターを標準サイズにしたため、HDD はソフト セクターをサポートしなくなり、「未フォーマットの容量」は意味のない数値になりました。
答え2
セクターは、特定のディスクの物理的特性から I/O を独立させます。各トラックを固定サイズのセクターに分割することにより、各トラックに収まるセクターの数や、異なるトラックのセクター数が異なるかどうかに関係なく、ディスク I/O を実行できます。
答え3
コンピュータ ハードウェアのコンテキストでは、セクターは磁気ハード ディスクまたは光ディスクのトラックのサブディビジョンです。セクターには一定量のデータが保存されます。セクターの一般的なフォーマットでは、512 バイト (例: ハード ディスクおよびディスケット) または 2048 バイト (例: 光ディスク) のデータを保持できます。