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扇區、塊/簇、page之間它們到底是什么關系

獨愛72H ? 來源:職場辦公軟件操作技巧 ? 作者:職場辦公軟件操作 ? 2020-02-05 23:24 ? 次閱讀

(文章來源:職場辦公軟件操作技巧)
對于塊/簇概念的理解,我們可以歸結為一點:磁盤塊/簇是虛擬出來的。塊是操作系統中最小的邏輯存儲單位,操作系統與磁盤打交道的最小單位是磁盤塊。簇和塊是一個相對概念,通俗的來講,在Windows下如NTFS等文件系統中叫做簇;在Linux下如Ext4等文件系統中叫做塊(block)。每個簇或者塊可以包括2、4、8、16、32、64…2的n次方個扇區。

磁盤塊存在的意義就是方便操作系統讀取。傳統意義上,由于扇區的數量比較小,數目眾多在尋址時比較困難,所以操作系統就將相鄰的扇區組合在一起,形成一個塊,再對塊進行整體的操作。看似懂了,但還是懵逼,好不容易理解了扇區的概念(扇區是磁盤的最小組成單元),又出來了塊/簇,看了概念但還是似懂非懂。

多次查找相關資料后,找到“wangtaotao”這位網友的一篇文章,從他個人的角度理解了扇區、塊/簇,寫得比較通俗易懂,摘錄到這里,大家一同學習學習。

磁盤塊是個虛擬出來的概念,是操作系統中的。操作系統為什么要虛擬個這樣的概念出來呢?操作系統與磁盤打交道的最小單位是磁盤塊。操作系統操作磁盤,也需要通過磁盤驅動器進行。所以離不開扇區的。最小單位,好比我們生活中約定最小單位是一毛。扇區是真實的東西。磁盤驅動器操作磁盤數據,每次都按照扇為最小單位操作。簇也是操作系統弄出來的概念。讀寫基本單位是扇區。磁盤驅動器是按照這個單位操作磁盤數據的。又沒特意指明操作系統讀寫磁盤的基本單位。文件系統就是操作系統的一部分,所以文件系統操作文件的最小單位是塊。

扇區、塊/簇、page之間它們到底是什么關系

塊,聽這個詞語會明白,是抽象概念。真的有塊形狀的東西嗎?是因為我們老喜歡叫磁盤塊,磁盤塊,這個塊讓我們以為磁盤的基本單位是塊。當我們說塊的時候,是從軟件角度(即操作系統)來說的。因為我們編程大部分是在特定的操作系統上運行,與硬件打交道不用我們關注,交給操作系統去處理。本來操作系統的一個任務之一就是與硬件通信,控制各種硬件,由于操作系統以塊為單位操作磁盤,于是,我們不會去提扇區,而是總說磁盤塊。既然磁盤塊是一個虛擬概念。是操作系統自己"杜撰"的。軟件的概念,不是真實的。

所以大小由操作系統決定,操作系統可以配置一個塊多大。一個塊大小=一個扇區大小*2的n次方。N是可以修改的。頓時我思考:為什么磁盤塊大小必須是扇區大小的整數倍呢?因為,磁盤驅動器,磁盤附帶的硬件設備,與磁盤讀寫數據,操作系統也要靠它。它讀取磁盤數據就是扇區的大小。一個扇區是512字節。

操作系統經常與內存和硬盤這兩種存儲設備進行通信,類似于“塊”的概念,都需要一種虛擬的基本單位。所以,與內存操作,是虛擬一個頁的概念來作為最小單位。與硬盤打交道,就是以塊為最小單位。扇區: 硬盤的最小讀寫單元塊/簇: 是操作系統針對硬盤讀寫的最小單元page: 是內存與操作系統之間操作的最小單元。
(責任編輯:fqj)

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