操作系统中的磁盘控制器

在本文中，您将学习操作系统中的磁盘控制器。

什么是磁盘控制器？

磁盘控制器是连接 CPU 与软盘、硬盘和其他类型磁盘驱动器的电路。它类似于一台微型计算机，因为它包含一个小型 CPU 和内存，用于从物理磁盘驱动器获取和传输数据。它提供了总线与磁盘驱动器之间的接口，帮助将其连接到系统的其余部分。

磁盘控制器是插件电路板或主板上的电路，用于调节软盘和硬盘的运行。当系统需要从磁盘传输数据时，磁盘控制器就会收到通知。接着，控制器会向磁盘驱动器发出电子命令，使其旋转并将其磁头移动到磁盘上的正确位置。控制器负责磁盘驱动器和计算机系统之间的数据传输。计算机的操作系统和 BIOS 直接向控制器发送命令，以启动系统并访问存储在驱动器上的文件。

用于加密硬盘数据的电子技术将硬盘控制器分为不同类别。改进型频率调制 (MFM) 驱动器需要 MFM 控制器，改进型长度长度编码 (RLL) 驱动器需要 RLL 控制器，而 SCSI 驱动器需要 SCSI 控制器。如果您需要额外的存储空间并希望向系统中添加另一个磁盘驱动器，则必须首先确定您拥有哪种类型的磁盘驱动器和控制器，并且新磁盘必须与当前控制器兼容。

作为外围控制器，现代磁盘控制器已集成到磁盘驱动器内部。例如，SCSI 控制器已集成到称为“SCSI 磁盘”的驱动器中。过去，当 SCSI 控制器功能集成在单个芯片中时，不同的 SCSI 控制器将磁盘连接到 SCSI 总线。

磁盘控制器最流行的接口是用于个人使用的串行 ATA (SATA) 和并行 ATA (IDE)。高性能驱动器则使用并行 SCSI、光纤通道和串行连接 SCSI。磁盘控制器还可以管理对非机械闪存的访问时序。

磁盘控制器与主机适配器

主机适配器是使计算机系统能够与外围总线通信的组件的正确术语。另一方面，磁盘控制器使磁盘能够与同一总线通信。这两个术语经常被混淆，尤其是在计算机领域。磁盘控制器将磁盘读写头读取的信号（然后通过外围总线传输，并再次由主机适配器处理）转换为适合主板总线的格式，最终由 CPU 读取。

有时，在磁盘控制器和主机适配器之间可能还存在另一个控制器。磁盘阵列控制器允许创建硬件 RAID。它甚至可能与 HBA（主机总线适配器）物理集成，尽管其功能不同。