1、什么是扇區和（磁盤）塊？
物理層面：一個磁盤按層次分為 磁盤組合 -> 單個磁盤 -> 某一盤面 -> 某一磁道 -> 某一扇區
扇區，顧名思義，每個磁盤有多條同心圓似的磁道，磁道被分割成多個部分。每部分的弧長加上到圓心的兩個半徑，恰好形成一個扇形，所以叫做扇區。扇區是磁盤中最小的物理存儲單位。通常情況下每個扇區的大小是512字節。（由於不斷提高磁盤的大小，部分廠商設定每個扇區的大小是4096字節）
邏輯層面： 磁盤塊（虛擬出來的）。 塊是操作系統中最小的邏輯存儲單位。操作系統與磁盤打交道的最小單位是磁盤塊。
2、什么是簇？和塊什么區別？
通俗的來講，在Windows下如NTFS等文件系統中叫做簇；在Linux下如Ext4等文件系統中叫做塊（block）。每個簇或者塊可以包括2、4、8、16、32、64…2的n次方個扇區。
3、為什么存在磁盤塊？
讀取方便：由於扇區的數量比較小，數目眾多在尋址時比較困難，所以操作系統就將相鄰的扇區組合在一起，形成一個塊，再對塊進行整體的操作。
分離對底層的依賴：操作系統忽略對底層物理存儲結構的設計。通過虛擬出來磁盤塊的概念，在系統中認為塊是最小的單位。
4、怎么映射磁盤塊？
磁盤控制器，其作用除了讀取數據、控制磁頭等作用外，還有的功能就是映射扇區和磁盤塊的關系。
5、磁盤的讀寫基本單位是什么？
答案：讀寫基本單位是扇區。磁盤的原理，物理實現，磁盤控制器是按照扇區這個單位讀取等操作數據的。操作系統是通過塊簇來做為單位讀取等操作數據的。此題問磁盤的讀寫，和操作系統沒有關系，千萬不要聯系到操作系統層面去了。
文件系統就是操作系統的一部分，所以文件系統操作文件的最小單位是塊。
6、磁盤塊與扇區的大小
既然磁盤塊是一個虛擬概念。是操作系統自己＂杜撰＂的。軟件的概念，不是真實的。所以大小由操作系統決定，操作系統可以配置一個塊多大。
一個塊大小=一個扇區大小*2的n次方。
N是可以修改的。
7、為什么磁盤塊大小必須是扇區大小的整數倍呢？
磁盤讀取數據的基本單位就是一個扇區的大小，一個塊的大小對於磁盤來說就是一次獲取數據讀取的扇區數*扇區大小，如果是整數倍的扇區數對於磁盤的IO更好，速度更快，也會更合理的利用資源。否則會對扇區進行分割。
一個扇區是512字節。有些硬盤廠商會提供4k大小扇區。這是物理結構。磁盤定下來的結構就是沒法修改的。所以必須要將塊設置為磁盤的大小。
8、4k對齊
隨着時代發展，硬盤容量不斷擴展，使得之前定義的每個扇區512字節不再是那么的合理，於是將每個扇區512字節改為每個扇區4096 個字節，也就是現在常說的“4K扇區”。隨着NTFS成為了標准的硬盤文件系統，其文件系統的默認分配單元大小（簇）也是4096字節，為了使簇與扇區相對應，即使物理硬盤分區與計算機使用的邏輯分區對齊，保證硬盤讀寫效率，所以就有了“4K對齊”的概念。
新標准的”4K扇區”的硬盤在廠商為了保證與操作系統兼容的前提下，也將扇區模擬成512B，會默認定義為4096字節大小為一個簇，但因為其引導區占用了一個磁道共63個扇區，真正的文件系統在63號扇區之后。
我們通過計算得出前63個扇區大小為：512Bx63=32256B
並按照默認簇大小得出63扇區為：32256B÷4096B=7.875簇
即從第63個扇區結束，往后的每一個簇都會跨越兩個物理單元，占據前一個單元的一小部分和后一個單元的一大部分。
而“4K對齊”主要是將硬盤的模擬扇區(512B)對齊到8的整數倍個“實際”4K扇區，即4096B*8=32768B，其正好跨過了63扇區的特性，從第64個扇區對齊。
9、塊與頁的關系
操作系統經常與內存和硬盤這兩種存儲設備進行通信，類似於“塊”的概念，都需要一種虛擬的基本單位。所以，與內存操作，是虛擬一個頁的概念來作為最小單位。與硬盤打交道，就是以塊為最小單位。
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