硬碟的物理結構

2021-03-03 23:03:55 字數 1164 閱讀 5724

1, 硬碟分割槽後,將會被劃分為面、磁軌和扇區。

2,先從面說起,硬碟一般是由一片或幾片圓形薄膜疊加而成。

3,每個圓形薄膜都有兩個"面"(side),這兩個面都是用來儲存資料的。按照面的多少,依次稱為0面、1面、2面….

4,由於每個面都專有乙個讀寫磁頭,也常用0頭(head)、1頭……稱之。

按照硬碟容量和規格的不同,硬碟面數(或頭數)也不一定相同,少的只有2面,多的可達數十面。

5,何為磁軌呢?大家都知道,讀寫硬碟時,磁頭依靠磁碟的高速旋轉引起的空氣動力效應懸浮在盤面上,與盤面的距離不到1微公尺(約為頭髮直徑的百分之一)。由於磁碟是旋轉的,則連續寫入的資料是排列在乙個圓周上的。

我們稱這樣的圓周為乙個磁軌(track)。

6,如果讀寫磁頭沿著圓形薄膜的半徑方向移動一段距離,以後寫入的資料又排列在另外乙個磁軌上。 根據硬碟規格的不同,磁軌數可以從幾百到數千不等;乙個磁軌上可以容納數kb的資料,而主機讀寫時往往並不需要一次讀寫那麼多,於是,磁軌又被劃分成若干段,每段稱為乙個扇區(sector)。乙個扇區一般存放節的資料。

扇區也需要編號,同一磁軌中的扇區,分別稱為1扇區,2扇區。。。

7,計算機對硬碟的讀寫,處於效率的考慮,是以扇區為基本單位的。即使計算機只需要硬碟上儲存的某個位元組,也必須一次把這個位元組所在的扇區中的節全部讀入記憶體,再使用所需的那個位元組。

8,不過,在上文中我們也提到,硬碟上面、磁軌、扇區的劃分表面上是看不到任何痕跡的,雖然磁頭可以根據某個磁軌的應有半徑來對準這個磁軌,但怎樣才能在首尾相連的一圈扇區中找出所需要的某一扇區呢?原來,每個扇區並不僅僅是由512個位元組組成的,在這些由計算機訪問的資料的前、後兩端,都另有一些特定的資料,這些資料構成了扇區的界限標誌,標誌中含有扇區的編號和其他資訊。計算機就憑藉著這些標誌來識別扇區。

9,各面上磁軌號相同的磁軌合起來,稱為乙個柱面(cylinder)。磁碟的柱面數等於乙個盤面的磁軌數。

10,0磁軌0柱面1扇區最重要,裡面有硬碟主引導記錄(master boot record,mbr)及分割槽表(partition table),其中,mbr占有446bytes(偏移0--偏移1bdh),partition table占有64bytes(偏移1beh--偏移1fdh), 最後兩個位元組"55,aa"(偏移1feh- 偏移1ffh)是分割槽的結束標誌。

11,豐富一下你的想象力,想象硬碟有乙個主軸馬達,可以轉動碟片,讓機械手臂的磁頭在碟片上讀寫資料。

硬碟的物理結構分析

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