1、磁盘-数据存储-两种磁盘
磁盘:持久化的存储设备-两种磁盘介绍- 机械磁盘: HDD,由盘片、磁头组成，数据存在盘片的环形磁道上，读写时，磁头移动定位到数据的磁道，进行数据读写
- 固态磁盘: SSD，由固态电子元器件组成，不需要磁头寻址，所以，不管理连续io还是随机io，都比机械盘快。
2、磁盘-数据存储-文件-linux中，一切都是文件
- 磁盘文件系统:ext4、xfs、nfs
- 内存文件系统:基于内存的文件系统、proc/sys
- 网络文件系统，用来访问其他计算机数据的文件系统，nfs、smb
3、磁盘-数据存储-基本概念
- 扇区sector: 磁盘组成的最小单元(512b)，磁盘磁道中一个弧段块 Block块:
- ，块=2”x 扇区
- linux:类似Ext4文件系统，就是磁盘分块
- windows: 类似NTFS文件系统，也是块，只是被叫做簇
- 页page:操作系统与内存数据交换的最小单位
- 缓冲区: buffer 内存与磁盘速度不匹配，在数据与磁盘进行IO时，数据先进入缓冲区;
- 页缓存：Linux内存中对磁盘部分数据的副本，加快程序读取磁盘的速度和进程间数据共享
4、磁盘-磁盘分区
- 磁盘分区:基本分区(primary partion)、扩展分区(extension partion）
- 基本分区，不能再分区
- 扩展分区，必须进行二次分区，才能使用。再分区就是逻辑分区
- linux中IDE设备分区符为hd开头
- hd=Hard Disk 表示硬盘是IDE(或ATA)并行接口
- linux中SCSI设备分区符为sd 开头
- sd=SerialATA Disk 表示硬盘是scsi，SATA串行接口，u盘也是scsi，所以u盘也是
- sda vmware中把磁盘做成scsi设备，所以硬盘名称是sda
- fdisk -l查看系统分区详细信息
5、 磁盘阵列RAID-大公司用
- RAID0: 数据分片存在2块磁盘，读写速度提升2倍，但是，数据没有冗余，万一数据出错，很难恢复
- RAID1：相同数据冗余存入2块磁盘，写速度不变，读速度提升2倍，数据有冗余，恢复数据很简单
- RAID5：数据分片和校验码混合存储3份，读写速度提升2倍，数据没有冗余，但是有校验，数据恢复时，比较容易。
- RAID10：2块磁盘1组先做RAID1，多组RAID1，再做RAID0。读写速度N倍 n为组数
6、磁盘-虚拟文件系统
- 虚拟文件系统(Virtual File System，简称VFS)是Linux内核的子系统之一，它为用户程序提供文件和文件系统操作的统一接口，屏蔽不同文件系统的差异和操作细节。借助VFS可以直接使用open()、read()、write()这样的系统调用操作文件，而无须考虑具体的文件系统和实际的存储介质
- 通过VFS系统，Linux提供了通用的系统调用，可以跨越不同文件系统和介质之间执行，极大简化了用户访问不同文件系统的过程。另一方面，新的文件系统、新类型的存储介质，可以无须编译的情况下，动态加载到Linux中
7、磁盘-文件I/O
文件操作:先open、再read()write()、最后close关闭文件读写的不同，I/O不同:
- 是否利用标准库缓存:缓存io和非缓存io
- 是否利用页缓存: 直接io和 非直接io
- 直接io:跳过操作系统的页缓存，直接与文件系统交互来访问文件
- 非直接io:文件读写时，先给页缓存，再由内核调用，写入磁盘
- 是否阻塞自身运行: 阻塞io和非阻塞io
- 阻塞io:如果没有获得响应，就阻塞当前线程
- 非阻塞io:不阻塞当前线程
- 是否等待响应结果: 同步io 和异步io
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同步io:要一直等待整个io完成，才能获得io响应
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异步io: 不等待io完成，可以执行另外的
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