
【计】 cylinder index
【计】 magnetic rack; magnetic track; T; TR
【化】 track
【计】 cylinder
index; reference
【计】 X
【医】 index
磁道柱面索引(Track Cylinder Index)是计算机存储技术中用于优化磁盘数据存取的核心概念,其定义可从以下维度展开:
基础定义
磁道(Track)指磁盘单面单个盘片上的同心圆数据存储路径,柱面(Cylinder)则由多盘片同半径磁道组成的垂直数据单元。索引机制通过记录柱面起始磁道位置,实现跨盘片数据快速定位。
技术实现结构
该索引包含三个层级:
性能优化特性
采用柱面索引可减少磁头机械运动次数,访问时间公式为: $$ T{access} = T{seek} + T{rotation} + T{transfer} $$ 其中柱面索引显著降低寻道时间$T_{seek}$(来源:IEEE《存储系统性能分析报告》)
行业应用标准
该技术符合SCSI协议规范的扩展寻址方案(SAM-5),在RAID阵列和ZFS文件系统中用于实现亚毫秒级延迟的并发访问(来源:SNIA存储网络工业协会技术白皮书)。
磁道柱面索引是早期磁盘索引技术(如ISAM索引方法)中的层级结构,主要用于快速定位数据存储位置。以下是核心概念的解释:
柱面(Cylinder)
所有盘片相同半径的同心磁道组成的圆柱形结构。例如,一个3盘片的硬盘,每个盘面的第5磁道共同构成第5柱面。
磁道(Track)
单个盘片上的同心圆轨迹,数据沿磁道存储。每个磁道划分为多个扇区,扇区是数据读写的最小单位(通常512字节)。
在ISAM(索引顺序存取方法)中,索引分为三级:
主索引
指向柱面索引的顶层入口,确定大范围数据所在的柱面组。
柱面索引
每个柱面对应一个索引项,记录该柱面的起始关键码和磁道索引位置。例如,柱面3的索引项可能指向磁道索引表的位置。
磁道索引
细化到柱面内的具体磁道,包含:
示例:
假设要读取关键码为150的记录:
需注意,现代硬盘多采用更复杂的逻辑块寻址(LBA),但理解柱面、磁道等物理结构仍对底层存储优化有参考价值。
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