3.1硬盤結構

結構圖

?3.1.1 盤面上的數(shù)據(jù)組織

硬盤首先在邏輯上被劃分為此道、柱面、扇區(qū)。

每個盤面都有一個讀寫磁頭，磁頭起初停在盤面最內圈，即線速度最小的地方。這是一個特殊區(qū)域，它不存放任何數(shù)據(jù)，稱為起停區(qū)或著陸區(qū)。啟停區(qū)外就是數(shù)據(jù)區(qū)。在最外圈，離主軸最遠的地方是0磁道，硬盤數(shù)據(jù)存放的就是從最外圈開始的。

1.盤面

硬盤的每一個盤面都有兩個盤面，即上下盤面。每個盤面都能利用，都可以做數(shù)據(jù)存儲，成為有效盤片，每一個這樣的有效盤面都有一個盤面號從上到下的順序從0開始依次編號。盤面好又叫磁頭號。

2.磁道

磁盤在格式化時被劃分為許多同心圓，這些同心圓軌跡被叫做磁道。磁道時從最外圈向內圈從0開始順序編號。硬盤的每一個盤面有300~1024個磁道，新式大容量硬盤每面的磁道數(shù)更多。每段圓弧交租一個扇區(qū)，扇區(qū)從1開始編號，每個扇區(qū)中的數(shù)據(jù)作為一個單元，同時讀出或者寫入，是讀寫的最小單位

3.柱面

所有盤面上的同一磁道，在豎直方向上構成一個援助，通常稱作柱面。每個圓柱上的磁頭由上而下，從0開始編號。數(shù)據(jù)的讀寫按柱面進行，即磁頭的讀寫數(shù)據(jù)時，首先在同一柱面內從0磁頭開始進行操作，依次向下在同一柱面的不同盤面（即磁頭上）進行操作。只有在同一柱面所有的磁頭全部讀寫完后磁頭才轉移到下一柱面，因為磁頭只需要通過電子切換即可，而柱面則必須通過機械切換，即尋道。

4.扇區(qū)

（1）扇區(qū)頭標

將每個環(huán)形磁道進行等距離切割，形成等長度的圓弧，每個圓弧就是一個扇區(qū)。劃分扇區(qū)的目的是為了使數(shù)據(jù)存儲更加條理化，就像一個大倉庫要劃分更多的房間一樣。每個扇區(qū)可以存放512B的數(shù)據(jù)和一些其他信息。一個扇區(qū)主要有兩部分：存儲數(shù)據(jù)地點的標識符和存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段。

?扇區(qū)頭標包括組成扇區(qū)的三級地址的三個數(shù)字。柱面、磁頭和扇區(qū)三者簡稱CHS。磁頭通過讀取當前扇區(qū)的頭標中的CHS地址，就可以知道當前是處于盤片上的哪個位置。

LBA編址方式不再劃分柱面和磁頭號，這些數(shù)據(jù)由硬盤自身保留，而磁盤對外提成算的地址全部為線性的地址，即LBA地址。

（2）扇區(qū)編號和交叉因子

MFM （Modified Frequency Modulation, 改進型調頻制編碼）

如果是讀數(shù)據(jù)，控制電路會計算此數(shù)據(jù)的ECC碼，然后把ECC碼與已記錄的ECC碼相比較；如果是寫數(shù)據(jù)，控制電路會計算出此數(shù)據(jù)的ECC碼存儲到數(shù)據(jù)部分的末尾。在控制電路對此扇區(qū)中的數(shù)據(jù)進行必要的處理期間，磁盤會繼續(xù)旋轉。由于對信息的后續(xù)處理，需要耗費一定的時間，在這段時間磁盤可能已經旋轉了相當?shù)慕嵌取?/p>

從同一個盤面的一個磁道轉到另一個磁道，也就是從一個柱面轉到下一個柱面，這個動作叫換道。

換道時候，以原先的磁道所在位置為基準，把新的磁道上全部扇區(qū)編號移動約一個或幾個扇區(qū)位置，這就是磁盤扭斜。

?3.1.1 硬盤控制電路簡介

一個磁性子是一個區(qū)域，這個區(qū)域存在若干磁性分子，這些磁性分子聚集道一起，直到磁頭可以感覺到它的磁性為止。此外，磁盤中還需要電路。

3.1.3 磁盤的IO單位

磁盤讀寫的時候，都是以扇區(qū)為最小尋址單位的，一個扇區(qū)的大小是512B。無論讀寫是否能夠用完一個扇區(qū)，這個扇區(qū)都要算用完了。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的【存储知识学习】第三章磁盘原理与技术3.1磁盘结构--《大话存储》阅读笔记的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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