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[系统小常识]什么是硬盘?

yzz163 2016-3-22 10:36

[系统小常识]什么是硬盘?

一、硬盘的物理特征
  先从硬盘的外观看看它长啥样

1.png
图一、

  在从硬盘的物理结构可以看到它由以下部分:盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份。
图二.png
图二、

  所有的盘片(一般硬盘里有多个盘片,盘片之间平行)都固定在一个主轴上。在每个盘片的存储面上都有一个磁头,磁头与盘片之间的距离很小(所以剧烈震动容易损坏),磁头连在一个磁头控制器上,统一控制各个磁头的运动。磁头沿盘片的半径方向动作,而盘片则按照指定方向高速旋转,这样磁头就可以到达盘片上的任意位置了。
  硬盘基本的物理结构就是这样子的。

二、硬盘的数据组织(所谓软件、固件逻辑部分) 

  那么硬盘到底是如何工作的呢?至于硬盘是如何进行读写的,必须要知道硬盘是如何管理使用磁盘的,所谓硬盘的数据组织。硬盘将扇区划分在磁盘盘片上,然后将这些扇区编号,统一管理。按照软件(含固件)指令移动磁头按照磁道轨迹在盘片上来回运动,定位扇区,进而读、写。下面是一下枯燥的术语,有兴趣的可以看一下。

扇区:
  整个硬盘上一般有很多的盘片组成,每个盘片如同切西瓜一样被“切”成一块一块的扇面,同时沿着半径的方向被划分成了很多同心圆,就是传说中的磁道,每条磁道被扇面切成很多的扇形区域叫做扇区(扇区是从磁盘读出和写入信息的最小单位,通常大小为512字节),不同盘片上的同半径磁道组成了柱面,这些都是磁盘物理上的概念,知道便可。

磁盘的容量:
  磁头数 × 磁道(柱面)数 × 每道扇区数 × 每扇区字节数

磁头(head)数:
  每个盘片一般有上下两面,分别对应1个磁头,共2个磁头;

磁道(track)数:
  磁道是从盘片外圈往内圈编号0磁道,1磁道...,靠近主轴的同心圆用于停靠磁头,不存储数据;

柱面(cylinder)数:
  同磁道数量;

扇区(sector)数:
  每个磁道都别切分成很多扇形区域,每道的扇区数量相同;

圆盘(platter)数:
  就是盘片的数量。

2.png
扇区示意图


3.jpg
多盘片的磁头、柱面、扇区划分示意图

寻址模式:
  LBA(Logical Block Addressing)。在LBA地址中,地址不再表示实际硬盘的实际物理地址(柱面、磁头和扇区)。LBA编址方式将CHS这种三维寻址方式转变为一维的线性寻址,它把硬盘所有的物理扇区的C/H/S编号通过一定的规则转变为一线性的编号,系统效率得到大大提高,避免了烦琐的磁头/柱面/扇区的寻址方式。在访问硬盘时,由硬盘控制器再将这种逻辑地址转换为实际硬盘的物理地址。
  LBA下的编号,扇区编号是从0开始。

逻辑扇区号LBA的公式:
  LBA(逻辑扇区号)=磁头数 × 每磁道扇区数 × 当前所在柱面号 + 每磁道扇区数 × 当前所在磁头号 + 当前所在扇区号 – 1
  例如:CHS=0/0/1,则根据公式LBA=255 × 63 × 0 + 63 × 0 + 1 – 1= 0
  也就是说物理0柱面0磁头1扇区,是逻辑0扇区。

5.png
LBA逻辑示意图

  其实硬盘“很简单”,你知道扇区在哪,然后把字节读出或写入。


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原作者: 巴山之云

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最新评论

引用 风神一笑 2016-3-22 10:39
{:3_54:}硬盘开盘有点头疼。。。
每次开盘都要跟客户说一堆话
引用 巴山之云 2016-3-22 10:40
风神一笑 发表于 2016-3-22 10:39
硬盘开盘有点头疼。。。
每次开盘都要跟客户说一堆话

你不是边开盘边给他吹吧。哈哈。。。
引用 巴山之云 2016-3-22 10:41
本帖最后由 巴山之云 于 2016-3-22 10:44 编辑

下次你让客户先看看这篇文章下面的术语,然后,在更他谈价格。哈哈和。。。。让他知道点皮毛。。。这篇文章还没涉及文件系统。。。然后,知道数据恢复是多难算。
引用 风神一笑 2016-3-22 10:45
巴山之云 发表于 2016-3-22 10:40
你不是边开盘边给他吹吧。哈哈。。。

{:3_55:}开盘价钱本来就贵 跟客户讲价
引用 15100294280 2016-3-22 15:49
手头上一堆坏盘,但没工具
引用 yjcsuper 2016-3-23 08:59
长知识了,搞电脑的必须看
引用 巴山之云 2016-3-23 09:09
yjcsuper 发表于 2016-3-23 08:59
长知识了,搞电脑的必须看

基础。主板、硬盘、内存、CPU...等等。

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