【转】几个文件系统概念：geometry、sector 、Block

（转自：http://www.ixpub.net/thread-924481-1-1.html）

 

一：geometry应该翻译为几何数据，其实就是指的CHS(Cylinder、Head、Sector/Track) 。C-Cylinder柱面数表示硬盘每面盘片上有几条磁道，编号从0开始，最大为1023，表示有1024个磁道(用10个二进制位存储)；H-Head磁头数表示硬盘总共有几个磁头，也就是几面盘片，编号从0开始，最大为255，表示有256个磁头(用8个二进制位存储)；S-Sector/Track扇区数表示每条磁道上有几个扇区，编号从1开始，最大为63，表示63个扇区(用6个二进制位存储)，每个扇区512字节，它是硬盘的最小存储单位。我们可以算一下：1024个柱面×63个扇区×256个磁头×512byte=8455716864byte。即通常的8.4GB(实际上应该是7.8GB左右)限制。实际上磁头数通常只用到255个(由汇编语言的寻址寄存器决定),即使把这3个字节按线性寻址，依然力不从心。当然现在的硬盘早就超过8.4GB了。

从大到小

H-Head（磁头）---》C-Cylinder（柱面数或者磁道数，即每个磁头的磁道数）------》S-Sector/Track（扇区，也就是每个磁道有多少扇区）--------》扇区大小（512bit）磁盘空间

      二：除了CHS，我们还需要了解block，因为现在的硬盘早就不以CHS来设定了。不论我们的操作系统用的是哪一种 filesystem ，数据总是需要储存的吧！既然硬盘是用来储存数据的，想当然尔， 数据就必须写入硬盘啦！我们知道硬盘的最小储存单位是 sector ，不过数据所储存的最小单位并不是 sector 喔，因为用 sector 来储存太没有效率了。怎么说呢？因为一个 sector 只有 512 Bytes ，而磁头是一个一个 sector 的读取，也就是说，如果我的档案有 10 MBytes ，那么为了读这个档案， 我的磁头必须要进行读取 (I/O) 20480 次！
        为了克服这个效率上的困扰，所以就有逻辑区块( Block )的产生了！ 逻辑区块是在 partition 进行 filesystem 的格式化时， 所指定的『最小储存单位』，这个最小储存单位当然是架构在 sector 的大小上面( 因为 sector 为硬盘的最小物理储存单位啊！ )，所以啦， Block 的大小为 sector 的 2 的次方倍数。此时，磁头一次可以读取一个 block ，如果假设我们在格式化的时候，指定 Block 为 4 KBytes ( 亦即由连续的八个 sector 所构成一个 block )，那么同样一个 10 MBytes 的档案， 磁头要读取的次数则大幅降为 2560 次，这个时候可就大大的增加档案的读取效能啦！
不过，Block 单位的规划并不是越大越好！怎么说呢？因为一个 Block 最多仅能容纳一个档案 ！这有什么问题呢？举例来说好了，假如您的 Block 规划为 4 KBytes ，而您有一个档案大小为 0.1 KBytes ，这个小档案将占用掉一个 Block 的空间，也就是说，该 Block 虽然可以容纳 4 Kbytes 的容量，然而由于档案只占用了 0.1 Kbytes ，所以，实际上剩下的 3.9 KBytes 是不能再被使用了，所以，在考虑 Block 的规划时，需要同时考虑到：
        档案读取的效能
        档案大小可能造成的硬盘空间浪费

因此，在规划您的磁盘时，需要留意到您主机的用途来进行规划较佳！例如 BBS 主机由于文章较短， 也就是说档案较小，那么 Block 小一点的好；而如果您的主机主要用在储存大容量的档案， 那么考虑到效能，当然 Block 理论上，规划的大一点会比较妥当啦！