
【計】 cylinder index
【計】 magnetic rack; magnetic track; T; TR
【化】 track
【計】 cylinder
index; reference
【計】 X
【醫】 index
磁道柱面索引(Track Cylinder Index)是計算機存儲技術中用于優化磁盤數據存取的核心概念,其定義可從以下維度展開:
基礎定義
磁道(Track)指磁盤單面單個盤片上的同心圓數據存儲路徑,柱面(Cylinder)則由多盤片同半徑磁道組成的垂直數據單元。索引機制通過記錄柱面起始磁道位置,實現跨盤片數據快速定位。
技術實現結構
該索引包含三個層級:
性能優化特性
采用柱面索引可減少磁頭機械運動次數,訪問時間公式為: $$ T{access} = T{seek} + T{rotation} + T{transfer} $$ 其中柱面索引顯著降低尋道時間$T_{seek}$(來源:IEEE《存儲系統性能分析報告》)
行業應用标準
該技術符合SCSI協議規範的擴展尋址方案(SAM-5),在RAID陣列和ZFS文件系統中用于實現亞毫秒級延遲的并發訪問(來源:SNIA存儲網絡工業協會技術白皮書)。
磁道柱面索引是早期磁盤索引技術(如ISAM索引方法)中的層級結構,主要用于快速定位數據存儲位置。以下是核心概念的解釋:
柱面(Cylinder)
所有盤片相同半徑的同心磁道組成的圓柱形結構。例如,一個3盤片的硬盤,每個盤面的第5磁道共同構成第5柱面。
磁道(Track)
單個盤片上的同心圓軌迹,數據沿磁道存儲。每個磁道劃分為多個扇區,扇區是數據讀寫的最小單位(通常512字節)。
在ISAM(索引順序存取方法)中,索引分為三級:
主索引
指向柱面索引的頂層入口,确定大範圍數據所在的柱面組。
柱面索引
每個柱面對應一個索引項,記錄該柱面的起始關鍵碼和磁道索引位置。例如,柱面3的索引項可能指向磁道索引表的位置。
磁道索引
細化到柱面内的具體磁道,包含:
示例:
假設要讀取關鍵碼為150的記錄:
需注意,現代硬盤多采用更複雜的邏輯塊尋址(LBA),但理解柱面、磁道等物理結構仍對底層存儲優化有參考價值。
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