磁盘
一个磁盘有若干个盘面，一个盘面有上千个磁道，一个磁道又划分为几百个扇区，每个扇区固定存储大小，一个扇区为一个盘块。相邻磁道及相邻扇区之间通过一定的间隙分隔开，以避免精度错误。
扇区是磁盘可寻址的最小单位，磁盘上能存储的物理块数目由扇区数、磁道数及磁盘面数决定，磁盘地址用 “柱面号 · 盘面号 · 扇区号” 表示。
对磁盘的同一盘面，可采用交替编号的方法减少延迟，对相邻盘面，可采用错位命名的方法。
磁盘的管理
磁盘初始化
在磁盘可以存储数据之前，必须将它分成扇区，确定扇区校验码所占位数，以便磁盘控制器能够进行读/写操作，这个过程称为低级初始化（物理格式化）。
分区
第一步：将磁盘分区，每个分区由一个或多个柱面组成，每个分区的起始扇区和大小都记录在磁盘主引导记录 MBR 的分区表中。
第二步：对物理分区进行逻辑格式化（高级格式化），将初始文件系统数据结构存储到磁盘上，这些数据结构包括空闲空间和已分配空间，以及一个初始为空的目录，建立根目录、对保存空闲磁盘块信息的数据结构进行初始化。
坏块
对于简单磁盘，如采用 IDE 控制器的磁盘，坏块可手动处理，如 MS-DOS 的 Format 命令执行逻辑格式化时会扫描磁盘以检查坏块。坏块在 FAT 表上会标明，因此程序不会使用它们。
对于复杂的磁盘，控制器维护磁盘内的坏块列表，这个列表在出厂低级格式化时就已初始化，并在磁盘的使用过程中不断更新。低级格式化将一些块保留作为备用，操作系统看不到这些块，控制器可以采用备用块来逻辑地替代坏块，这种方案称为扇区备用。
磁盘存取时间
磁盘调度的主要目标是减少磁盘的平均寻道时间。
- ，平均是旋转半圈的时间
磁盘调度算法
先来先服务FCFS 算法
优点：具有公平性
最短寻道时间优先 SSTF 算法
优点：性能比 FCFS 更好
缺点：会产生“饥饿”现象
扫描 SCAN 算法（默认是 LOOK）
又称电梯调度算法。按照移动方向持续扫描，只有磁头移动到最外侧磁道时才能向内移动，移动到最内侧磁道时才能向外移动
将 SCAN 算法进行改进，不需要严格从盘面的一端到另一端，磁头只需要移动到最远的请求位置即可返回，改进后的 SCAN 算法叫 LOOK 调度。
循环扫描 C-SCAN 算法 (默认是 C-LOOK)
在 SCAN 的基础上规定磁头单向移动。磁头到达盘面的一端时，回到另一端的起点再重新扫描。
将 C-SCAN 算法进行改进，不需要严格从盘面的一端到另一端，磁头只需要移动到最远的请求位置即可返回，改进后的 C-SCAN 算法叫 C-LOOK 调度。
提高 I/O 速度的方法
固态硬盘
特点
- 数据以页为单位读/写
- 某个块进行了若干重复写后，会磨损坏
- 随机写很慢
优点
- 由半导体存储器构成，没有移动的部件，因此随机访问比磁盘快得多
- 没有机械噪声和震动
- 能耗更低
- 抗震性好
- 安全性高
磨损均衡
- 动态磨损均衡。写入数据时，自动选择较新的闪存块
- 静态磨损均衡。这种技术更先进，就算没有数据写入，SSD 也会监测并自动进行数据分配，让老的闪存块承担无需写数据的任务，同时让较新的闪存块让出空间，平常的读/写操作在较新的闪存块中进行。