硬盘介绍

硬盘工作原理：

盘片表面是用于存储数据的磁性介质，为了更有效管理磁盘将整个盘面划分为多个同心环以圆心画扇形，扇形与每个同心环相交的弧状区域作为最基本的数据存储单元。同心环称为磁道，弧状区域称为扇区，作为向硬盘存储数据的最基本单位，大小512字节。而一个个盘片都固定在主轴随主轴高速旋转，每个盘片分上下两面，每面都存储数据，每个面都有一个磁头来读取数据，故一个盘片对应两个磁头。磁头被固定在磁头臂上，在磁头臂的带动下，沿盘片边缘向圆心方向来回摆动。所以，磁头臂带动磁头在盘片上方移动，就是在找磁道位置，盘片高速自转，就是在磁道内定位扇区。

硬盘操作方法：

 (1)先选择通道，往该通道的 sector count寄存器中写入待操作的扇区数。

(2)往该通道上的三个LBA寄存器写入扇区起始地址的低24位。

(3)往device寄存器中写入LBA地址的24~27 位，并置第6位为1，使其为LBA模式，设置第4

位，选择操作的硬盘(master 硬盘或 slave 硬盘)。

(4)往该通道上的 command寄存器写入操作命令。

(5)读取该通道上的 status 寄存器，判断硬盘工作是否完成。

(6)如果以上步骤是读硬盘，进入下一个步骤。否则，完工。

(7)将硬盘数据读出。

数据传输方式：

查询传送方式，也称为程序I/O、PIO(ProgrammingInput/Output Model)，是指传输之前， 由程序先去检测设备的状态。数据源设备在一定的条件下才能传送数据，这类设备通常是低速设备，比 CPU慢很多。CPU需要数据时，先检查该设备的状态，如果状态为“准备好了可以发送”，CPU再去获取数据。硬盘有 status寄存器，里面保存了工作状态，所以对硬盘可以用此方式来获取数据。

中断传送方式，也称为中断驱动I/O。上面提到的“查询传送方式”有这样的缺陷,由于CPU 需要不断查询设备状态，所以意味着只有最后一刻的查询才是有意义的，之前的查询都是发生在数据尚未准备好的时间段里，所以说效率不高，仅对于不要求速度的系统可以采用。可以改进的地方是如果数据源设备将数据准备好后再通知 CPU 来取，这样效率就高了。通知 CPU 可以采用中断的方式，当数据源设备准备好数据后，它通过发中断来通知 CPU 来拿数据，这样避免了 CPU 花在查询上的时间，效率较高。