现在SSD越来越普遍了，貌似现在写这个有点晚了。
但是，在一些大批量写入的场景下，机械硬盘的性价比还是比较突出的。
或许有一天，机械硬盘会和软盘一样被遗弃，成为历史。
机械硬盘工作原理
物理结构
特性
在老式的机械硬盘中，每个磁道上的扇区数相同，也就是内侧（靠近转轴）磁道上的扇区较短（密集），而外侧磁道上的扇区较长（稀疏）。这样的优点是寻址（seek）时方便，缺点时浪费空间，因为外侧磁道上可以存放更多的扇区。
所以，在新式的机械硬盘中，外侧磁道上的扇区数比内侧的多。也就使得外侧磁道上读写速度大于内侧磁道。
写入性能
- 磁盘寻道
- 系统调用
- 内存拷贝
- 队列深度
- BLOCK SIZE
- CHACHE
文件系统
Linux系统分用户空间和内核空间，一次写入操作需要把用户空间的数据通过系统调用拷贝到内核空间，再由内核调度写入磁盘。
一般系统调用和内存拷贝都需要消耗较多的CPU时间。
IO模型
阻塞 I/O
典型的阻塞式I/O就是直接通过write系统调用写数据。
非阻塞 I/O
非阻塞式I/O和阻塞式I/O的区别就是，非阻塞式I/O的请求会立即返回，而不必等待写入操作完成再返回。
同步 I/O
异步 I/O
在Linux系统上有POSIX AIO和libaio两种异步I/O方式。
POSIX AIO是一个在多个线程中执行正常阻塞I / O的用户级实现,因此给出了I / O是异步的错觉。
Libaio是异步I / O操作的内核支持，其中io请求实际上在内核中排队，根据您拥有的磁盘调度程序排序, (使用TCQ或NCQ)作为异步操作转发(以某种最佳顺序希望)到实际磁盘。
所以从性能的角度考虑，libaio更好一些。
写入方式
fwrite
更加通用的方式，通过在用户空间准备缓冲区，减少系统调用。这种做法一般情况下都会有不错的性能表现。但在高速写入的场景下CPU会成为瓶颈，因为多做了一次内存拷贝。
mmap
将用户空间和内核空间做映射，以减少内存拷贝。而且特别适合随机读写。
DIO
绕过内核缓冲区，直接写入磁盘的方式。这是一把双刃剑，使用起来比较麻烦，而且处理不当的话反而会更慢。
AIO
配合DIO可以达到最大性能。
测试与监控工具
iostat
比较专业的系统I/O观测工具。
排队论
iotop
类似于top命令，方便观测实时I/O速度。
dd
简单的写入性能测试工具。
fio
可以测试硬盘的极限性能。
极限写入性能
使用DIO + AIO + 多线程的方式可以达到极限性能。