基本概念
磁盘（disk）是指利用磁记录技术存储数据的存储器。磁盘是计算机主要的存储介质，可以存储大量二进制数据，并且断电后也能保持数据不丢失。早期计算机使用的磁盘是软磁盘（Floppy Disk，简称软盘）；如今常用的磁盘是硬磁盘（Hard Disk，简称硬盘）。
块设备（Block Device）
是一种具有一定结构的随机存取设备，对这种设备的读写是按照块进行的，它使用缓冲区来存放暂时的数据，满足条件，从缓存一次性写入设备或者从设备一次性读取到缓冲区。
- 扇区：硬盘的基本访问单位，扇区一般是512B。
- 块：扇区的硬件传输数据的基本单位，硬件一次传输一个扇区的数据到内存中。
- 段：主要为做scatter/gather DMA操作使用，同一个物理页中在硬盘存储介质上连续的多个块组成一个段。段大小与块有关，必须是块的整数倍。块通常包含多个扇区。段包含多个块，物理段通常包含多个段；段在内核中由结构体struct bio_vec描述。
- 文件块：大小定义和文件系统块一样kw是相对文件的一个偏移逻辑块，需要通过具体文件系统中的文件对应inode所记录的间接块信息，换算成对应的文件系统块；此做法是为了将一个文件的内容存于硬盘的不同位置，以提高访问速度；即一个文件的内容在硬盘上一般是不联系的；EXT2中，ext2_get_block(）完成文件块到文件系统块的映射。
扇区/块/段之间的关系图如下：
- 三者之间的关系：扇区（512）<=块<=页（4096）=n*扇区（n为整数）
- 扇区由磁盘的物理特性决定；块缓冲区由内核代码决定；块由缓冲区决定，是块缓冲区大小的整数倍（但是不能超过一页）
- 段由多个块组成，一个段就是一个内存页。Linux系统一次读取磁盘的大小是一个块，页不是一个扇区，块设备驱动由此得名。
磁盘设备结构
一个磁道被划分成多个段，每一段就是一个扇区。
访问磁盘
SATA硬盘实现的串行ATA协议，ATA下盘命令中记录有LBA（Logic Block Address）起始地址和扇区数量。
块设备与文件系统之间的关系
块设备详解
块设备I/O操作
- 块设备只能以块为单位接受输入和返回输出，而字符设备则以字节为单位；
- 块设备对于I/O请求有对应的缓冲区；
- 字符设备只能被顺序读写，而块设备可以随机访问。
块设备源码分析
块设备
block_device是伪文件系统bdevfs中对块设备或者设备分区抽象，它唯一对应于一个设备号。
对于分区来说，主设备号相同，次设备号不同。
通用磁盘
gendisk，对通用磁盘的描述，与真正的底层物理设备关联。
磁盘分区
块设备操作集合
