《Operating Systems: Three Easy Pieces》学习笔记(二十九) 磁盘驱动器
主要介绍磁盘驱动器HDD（hard disk drive）相关技术，不过现在SSD变成主流了，但HDD因为其数据可靠性和价格在特定的领域依旧不可替代
接口
驱动器由大量扇区（512 字节块）组成，每个扇区都可以读取或写入。在具有 n 个扇区的磁盘上，扇区从 0 到 n−1 编号。因此，我们可以将磁盘视为一组扇区，0 到 n−1 是驱动器的地址空间（address space）。
多扇区操作是可能的。实际上，许多文件系统一次读取或写入 4KB（或更多）。但是，在更新磁盘时，驱动器制造商唯一保证的是单个 512 字节的写入是原子的（atomic，即它将完整地完成或者根本不会完成）。因此，如果发生不合时宜的掉电，则只能完成较大写入的一部分 [有时称为不完整写入（torn write）]。
基本几何形状
让我们开始了解现代磁盘的一些组件。我们从一个盘片（platter）开始，它是一个圆形坚硬的表面，通过引入磁性变化来永久存储数据。磁盘可能有一个或多个盘片。每个盘片有两面，每面都称为表面。这些盘片通常由一些硬质材料（如铝）制成，然后涂上薄薄的磁性层，即使驱动器断电，驱动器也能持久存储数据位。
所有盘片都围绕主轴（spindle）连接在一起，主轴连接到一个电机，以一个恒定（固定）的速度旋转盘片（当驱动器接通电源时）。旋转速率通常以每分钟转数（Rotations Per Minute，RPM）来测量，典型的现代数值在 7200～15000 RPM 范围内。
我们经常会对单次旋转的时间感兴趣，例如，以 10000 RPM 旋转的驱动器意味着一次旋转需要大约 6ms
数据在扇区的同心圆中的每个表面上被编码。我们称这样的同心圆为一个磁道（track）。一个表面包含数以千计的磁道，紧密地排在一起，数百个磁道只有头发的宽度。
要从表面进行读写操作，我们需要一种机制，使我们能够感应（即读取）磁盘上的磁性图案，或者让它们发生变化（即写入）。读写过程由磁头（disk head）完成；驱动器的每个表面有一个这样的磁头。磁头连接到单个磁盘臂（disk arm）上，磁盘臂在表面上移动，将磁头定位在期望的磁道上
简单的磁盘驱动器
该磁道只有 12 个扇区，每个扇区的大小为 512 字节，用 0 到 11 的数字表示。
单磁道延迟：旋转延迟
找同一磁道内另一个位置数据的时间。
旋转延迟（rotational delay，有时称为 rotation delay)
最长大约为R(周长)，就是转到5。转到0大约为R/2。
多磁道：寻道时间
将磁盘臂移动到正确的磁道（在这种情况下，是最外面的磁道），通过一个所谓的寻道（seek）过程。
寻道的时候磁盘也在转，所以寻完道时转到9的位置而不是6的位置。
I/O 时间：用数学
感觉没什么用，省略