常见磁盘种类固态硬盘(SSD)机械硬盘(HDD)U盘存储卡(CF卡、SD卡等;手机常用的扩展卡是Micro-SD卡,亦称TF卡)光盘电子数据存储单位计算机处理器的基本工作状态是由电路的接通与关闭来控制的,这正好与二进制的0和1相对应,通电表示为“1”,断电表示为“0”。每一个“0”(或“1”)在电子数据体系中被称为“Bit(位)”,每8位组成一个基本存储单位“Byte(字节)”。(注意:“Byte(字节)”是计算机存储基本单位,用于日常的电子数据计量;“Bit(位)”是计算机存储最小单位。)硬盘在早期采用“CHS”寻址,CHS寻址模式将硬盘划分为“磁头(Heads)”、“柱面(Cylinder)”、“扇区(Sector)”。磁头(Heads)每张磁片的正反两面各有一个磁头,一个磁头对应一张磁片的一个面。因此,用第几磁头就可以表示数据在哪个磁面。柱面(Cylinder)所有磁片中半径相同的同心磁道构成“柱面",意思是这一系列的磁道垂直叠在一起,就形成一个柱面的形状。简单地理解,柱面数=磁道数。扇区(Sector)将磁道划分为若干个小的区段,就是扇区。虽然很小,但实际是一个扇子的形状,故称为扇区。每个扇区的容量为512字节(512Byte是常用规格,也可以是其它大小)。知道了磁头数、柱面数、扇区数,就可以很容易地确定数据保存在硬盘的哪个位置。也很容易确定硬盘的容量,其计算公式是:硬盘容量=磁头数×柱面数×扇区数×512字节随着科技的发展,单纯的使用CHS已经无法很好的管理大容量的磁盘,现在比较常用的是“LBA(Logical block addressing,逻辑块寻址)”方案。LBA是一种单纯的线性寻址模式,现今常用方案可以简单地理解为:其摒弃了磁头、柱面的概念,并以扇区作为基础逻辑块,从0开始编号来定位区块,第一区块LBA=0(即是0扇区),第二区块LBA=1,依此类推。该方案突破了CHS的容量限制。(注意:磁盘读写的基本单位是扇区,不是字节。)计算机识别的存储单位等级划分以“210(1024)”计量,即1KB=1024Byte;而磁盘厂商实际以“103(1000)”划分计量,即1KB为1000Byte,(1TB为1,000,000,000,000Byte≈931.3GB)这也是磁盘实际容量总达不到标注容量的原因。文件管理如果要使用磁盘存取数据文件,则必须先将磁盘初始化,常用的有:MBR只支持管理2TB空间,每个磁盘最多有4个主分区(或3个主分区,1个扩展分区和无限制的逻辑驱动器)GUID亦称GPT,突破2TB限制,不限分区数量说到分区则不能不提“文件系统”,不同操作系统常用的文件系统各有不同,另外我们也可以跟据系统分区的目录结构来判断所使用的操作系统。Windows常用文件系统有FAT32(单个文件不能大于4GB)、NTFSWindows系统文件目录结构MacOS常用文件系统有AFP、NFS、UFS、HFS、HFS+Mac系统文件目录结构Linux常用文件系统有Minix、EXT2、EXT3、EXT4Linux系统文件目录结构文件系统是在磁盘初始化并分区后,执行“格式化”分配的。下图中,“分配单元大小”即是“簇”的大小;“快速格式化”是新建一个分区表(含“目录表”)替换掉旧的分区表(告诉系统这个分区是空的),但不对数据区进行修改;不勾选“快速格式化”则会执行替换分区表、擦除数据区(一般是填“00”)、并检测坏道等操作,所以耗时较久。簇是文件系统管理文件的基本单位,其必须是扇区大小的整数倍,比较常用的是4KB(8个扇区)。例如,在簇大小为4KB的文件系统中,存入一个512Byte的文件,则实际只使用了1个簇里的第1个扇区,另7个扇区并没有数据写入,但是当存入另一个文件时,系统会分配一个新的簇,而无法访问之前的7个空扇区,如果文件大小超过该簇,则递增分配1个新的簇直到将文件完全保存为止。所以,当簇大小过大时会造成不必要的空间浪费,而过小时则会增加系统的负担。未分配簇指的是当前“目录表”没有记录(还没有被任何文件使用)的簇,不包括文件末尾的闲散空间。目录表在各类文件系统中的体现有所不同,但都是主要用于记录所存储文件的地址。如NTFS就类似数据库一样将详细记录存在“$MFT(主文件表)”文件中来管理整个磁盘分区,可以简单的将该文件理解为目录表。逻辑层级排序1.物理磁盘:容器,包含整个磁盘内的所有数据;2.磁盘分区:容器,包含该分区内的所有数据;3.目录(文件夹):容器,用于指向该目录下的文件(包括子目录);4.文件:具体数据的集合。(附注:镜像文件可以理解为模拟容器。)易混淆点温习 一个最小三个基本位(Bit),是计算机存储的最小单位;字节(Byte),是计算机存储的基本单位;扇区(Sector),是磁盘读写的基本单位;簇(Data cluster,亦称分配单元allocation unit),是文件管理的基本单位。部分图片来自网络感谢阅读!错漏、不尽之处,敬请诸君留言指正!