生磁盤驅動就是指CPU直接向磁盤控制器讀寫數據，不是通過文件系統操作磁盤，文件系統是對生磁盤驅動的進一步抽象
那麼磁盤驅動跟其他外設驅動一樣，仍然從硬件開始，如下圖所示
CPU通過PCI總線向磁盤控制器發讀寫指令，待讀寫的內容載入內存後，磁盤控制器再向CPU發中斷信號，CPU從內存中取數據。
使用磁盤首先從認識磁盤開始
磁盤整體上是一個柱形的結構。圓柱是由一個個盤面疊加起來的，每個盤面又內到外的圓環稱爲磁道，每個刺刀上又分成多個扇區。磁盤訪問的基本單位是扇區。
磁盤讀寫的過程就是CPU向磁盤控制器發指令，磁盤控制器先驅動磁臂到目標磁道上，然後在磁道上旋轉到目標扇區，最後從目標扇區中讀寫內容，傳輸到內存。如下圖所示
也就是說CPU需要向磁盤控制器發送柱面、磁頭、扇區、內存的讀寫緩存位置。
柱面是指在圓柱的哪一個子圓柱上，磁頭指在哪一個盤面上。如下圖所示
向磁盤控制器out柱面、磁頭、扇區、緩衝區
畢竟向磁盤控制器寫柱面、磁頭、扇區這些指令很麻煩，程序員還要去找柱面、磁頭扇區這些信息。因此向上作一層抽象，程序員只用指定盤塊號（block),然後磁盤驅動由盤塊號計算出cyl(柱面）、head(磁頭）、sec(扇區）。過程如下
那麼盤塊號如何讓編址使得磁盤訪問比較快呢？
磁盤的訪問時間=寫入控制器時間+尋道時間（8-12ms)+旋轉時間(7000rpm:半周4ms)+傳輸時間(50M/s,約0.3s)
可以看出尋道時間佔大頭，尋道時間是指將磁臂移到目標磁道上，是一個機械運動，自然耗時較久。旋轉時間是指在同一個磁道上旋轉到目標扇區的時間。
由於我們實際的程序總是會連續讀寫多個盤塊，因此我們希望相鄰盤塊可以快速讀出，那麼將同一個磁道上的相鄰位置編址成邏輯上的盤塊號。磁盤驅動要做的事情是由盤塊號計算柱面、磁頭和扇區
盤塊號又是怎麼編址的呢：C*（Head*sectors)+H*sectors+S
C是指柱面號，head是指每個柱面上的磁頭個數，sector是指每個磁道上的扇區個數，H指位於縱向的第幾個磁頭上，S指位於磁道上的第幾個扇區上。
將上述公式%sectors即取餘操作就可以計算出扇區，再通過其他類似操作也可以計算出C和H。
如果我們每次讀寫的扇區個數越多，那麼讀寫速度也就越大，每次讀寫的扇區個數就是盤塊大小。而盤塊越大，每次產生的內存碎片也就越大，會導致空間利用率降低，如下圖所示。
因此盤塊的大小是在空間利用率和讀寫速度之間取得平衡。
由於現在的操作系統都支持多進程，每個進程都有一個盤塊號（block)，那麼先處理那一個進程使得總得磁盤讀寫時間比較短，用戶等待時間也不長呢。那麼在磁盤驅動前面又要使用第二層抽象：請求隊列。即通過磁盤調度算法將不同進程的block放進請求隊列中，使得平均訪問延遲小。如下圖所示
下面就進一步探究磁盤調度算法
還是從最簡單的先來先服務（FCFS）模型先分析
FCFS是最直觀、公平的調度算法。但是FCFS模型會造成尋道過程中近的位置到遠的位置頻繁移動，我們希望每次訪問的磁盤儘量相鄰，這樣尋道時間短，平均延遲時間也就短。
下面看一個實例：磁盤開始位置=53（block號）
請求隊列=98，183，27，122，14，124，65，67
FCFS造成磁臂在較長的距離上反覆折騰，尋道時間過長
因此我們想到了短尋道時間優先算法（SSTF）,類似於進程調度的短任務優先
這樣尋道儘可能在附近的位置進行。那麼跟短任務優先一樣，會出現飢餓問題
接着上面的實例，SSTF處理過程如下：
假如在處理183之前，不斷插入小於183盤塊進程，那麼183永遠得不到響應
進一步引出了SSTF+中途不回折（SCAN）：即由起始位置先連續訪問到block小的位置，中間從小的位置依次訪問到block最大的位置，這樣每個請求都有處理的機會
這樣中間位置被掃描到了兩次，對兩邊不公平。
我們在實際操作系統中採用的是C-SCAN磁盤調度（電梯算法）
即SCAN+直接移動到另一端：輛段請求都能快速處理
磁頭由開始位置移動到最小位置後，不原路折返，而是切換到最大位置。這樣每個位置只掃描一次，由保證了每次尋道都儘可能連續，且每個請求都能得到響應。如下所示
總結一下，生磁盤的使用過程：
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後面還需要將生磁盤再向上抽象一層，加上文件系統就成用戶使用的熟磁盤了。