生磁盘驱动就是指CPU直接向磁盘控制器读写数据，不是通过文件系统操作磁盘，文件系统是对生磁盘驱动的进一步抽象
那么磁盘驱动跟其他外设驱动一样，仍然从硬件开始，如下图所示
CPU通过PCI总线向磁盘控制器发读写指令，待读写的内容载入内存后，磁盘控制器再向CPU发中断信号，CPU从内存中取数据。
使用磁盘首先从认识磁盘开始
磁盘整体上是一个柱形的结构。圆柱是由一个个盘面叠加起来的，每个盘面又内到外的圆环称为磁道，每个刺刀上又分成多个扇区。磁盘访问的基本单位是扇区。
磁盘读写的过程就是CPU向磁盘控制器发指令，磁盘控制器先驱动磁臂到目标磁道上，然后在磁道上旋转到目标扇区，最后从目标扇区中读写内容，传输到内存。如下图所示
也就是说CPU需要向磁盘控制器发送柱面、磁头、扇区、内存的读写缓存位置。
柱面是指在圆柱的哪一个子圆柱上，磁头指在哪一个盘面上。如下图所示
向磁盘控制器out柱面、磁头、扇区、缓冲区
毕竟向磁盘控制器写柱面、磁头、扇区这些指令很麻烦，程序员还要去找柱面、磁头扇区这些信息。因此向上作一层抽象，程序员只用指定盘块号（block),然后磁盘驱动由盘块号计算出cyl(柱面）、head(磁头）、sec(扇区）。过程如下
那么盘块号如何让编址使得磁盘访问比较快呢？
磁盘的访问时间=写入控制器时间+寻道时间（8-12ms)+旋转时间(7000rpm:半周4ms)+传输时间(50M/s,约0.3s)
可以看出寻道时间占大头，寻道时间是指将磁臂移到目标磁道上，是一个机械运动，自然耗时较久。旋转时间是指在同一个磁道上旋转到目标扇区的时间。
由于我们实际的程序总是会连续读写多个盘块，因此我们希望相邻盘块可以快速读出，那么将同一个磁道上的相邻位置编址成逻辑上的盘块号。磁盘驱动要做的事情是由盘块号计算柱面、磁头和扇区
盘块号又是怎么编址的呢：C*（Head*sectors)+H*sectors+S
C是指柱面号，head是指每个柱面上的磁头个数，sector是指每个磁道上的扇区个数，H指位于纵向的第几个磁头上，S指位于磁道上的第几个扇区上。
将上述公式%sectors即取余操作就可以计算出扇区，再通过其他类似操作也可以计算出C和H。
如果我们每次读写的扇区个数越多，那么读写速度也就越大，每次读写的扇区个数就是盘块大小。而盘块越大，每次产生的内存碎片也就越大，会导致空间利用率降低，如下图所示。
因此盘块的大小是在空间利用率和读写速度之间取得平衡。
由于现在的操作系统都支持多进程，每个进程都有一个盘块号（block)，那么先处理那一个进程使得总得磁盘读写时间比较短，用户等待时间也不长呢。那么在磁盘驱动前面又要使用第二层抽象：请求队列。即通过磁盘调度算法将不同进程的block放进请求队列中，使得平均访问延迟小。如下图所示
下面就进一步探究磁盘调度算法
还是从最简单的先来先服务（FCFS）模型先分析
FCFS是最直观、公平的调度算法。但是FCFS模型会造成寻道过程中近的位置到远的位置频繁移动，我们希望每次访问的磁盘尽量相邻，这样寻道时间短，平均延迟时间也就短。
下面看一个实例：磁盘开始位置=53（block号）
请求队列=98，183，27，122，14，124，65，67
FCFS造成磁臂在较长的距离上反复折腾，寻道时间过长
因此我们想到了短寻道时间优先算法（SSTF）,类似于进程调度的短任务优先
这样寻道尽可能在附近的位置进行。那么跟短任务优先一样，会出现饥饿问题
接着上面的实例，SSTF处理过程如下：
假如在处理183之前，不断插入小于183盘块进程，那么183永远得不到响应
进一步引出了SSTF+中途不回折（SCAN）：即由起始位置先连续访问到block小的位置，中间从小的位置依次访问到block最大的位置，这样每个请求都有处理的机会
这样中间位置被扫描到了两次，对两边不公平。
我们在实际操作系统中采用的是C-SCAN磁盘调度（电梯算法）
即SCAN+直接移动到另一端：辆段请求都能快速处理
磁头由开始位置移动到最小位置后，不原路折返，而是切换到最大位置。这样每个位置只扫描一次，由保证了每次寻道都尽可能连续，且每个请求都能得到响应。如下所示
总结一下，生磁盘的使用过程：
.
后面还需要将生磁盘再向上抽象一层，加上文件系统就成用户使用的熟磁盘了。