硬盤盤片的結(jié)構(gòu)是什么

這篇文章主要介紹“硬盤盤片的結(jié)構(gòu)是什么”，在日常操作中，相信很多人在硬盤盤片的結(jié)構(gòu)是什么問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對(duì)大家解答”硬盤盤片的結(jié)構(gòu)是什么”的疑惑有所幫助！接下來，請(qǐng)跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧！

內(nèi)容簡介

我們?yōu)槭裁匆磉@篇筆記呢？為了理解硬盤盤片的組成結(jié)構(gòu)。在理解磁盤盤片結(jié)構(gòu)后，有助于我們理解磁盤命令，如fdisk(8)等，中使用的術(shù)語；有助于我們理解數(shù)據(jù)在磁盤中的分布方式；可以增強(qiáng)我們進(jìn)行“高逼格”磁盤操作的自信心；理解在進(jìn)行某些磁盤操作時(shí)發(fā)生哪些動(dòng)作。所以說還是有必要的理解磁盤盤片結(jié)構(gòu)。

該筆記將介紹：磁盤盤片結(jié)構(gòu)，并簡單介紹磁盤組成結(jié)構(gòu)（我們的關(guān)注重點(diǎn)為磁盤盤片結(jié)構(gòu)）。

盤片的物理組成

盤片（PLATTER）為圓形金屬盤，安裝在硬盤內(nèi)部的主機(jī)電軸上。部分硬盤包含多個(gè)盤片，以在有限空間內(nèi)提供更多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

盤片有由鋁（或玻璃）基板做成的芯，覆有氧化鐵或鈷合金制成的薄層。在基板的兩側(cè)，通過特別的制造技術(shù)沉積很薄的涂層，這個(gè)薄涂層就是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的地方，稱為介質(zhì)層。當(dāng)磁介質(zhì)應(yīng)用到基板表層時(shí)，會(huì)涂有薄潤滑的保護(hù)層，以保護(hù)介質(zhì)層。這復(fù)雜的三層介質(zhì)如下：

基板（底層材料）

基板（底層材料）用于形成磁盤的形狀，也是介質(zhì)層沉積的地方，除此之外無特殊用途。通常使用鋁合金作為盤片的基板，在早期很成功。隨著技術(shù)進(jìn)步，針頭與盤片距離縮短，盤片轉(zhuǎn)速更高，因此需要新材料來替代鋁合金。玻璃盤片用來替代鋁制盤片，它們更加穩(wěn)定、質(zhì)量更好、盤片更薄。

介質(zhì)層

基板用于形成磁盤的形狀，而介質(zhì)層則沉積在基板上。它是應(yīng)用在基板表面的磁性材料薄涂層，也是數(shù)據(jù)保存的地方，其厚度僅壹英寸的百萬分之幾。

采用“特殊技術(shù)”將磁性材料沉積在基板上?；鍍擅娑纪坑性摫⊥繉?，通常通過稱為磁控濺射的真空蒸鍍（我們也不懂，看著翻譯的）。另外壹種方法是電鍍法，類似于用在電鍍飾品中的過程。

注意，盤片的兩面都涂有介質(zhì)層，也就是說盤片的兩面都可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。（注意，這點(diǎn)會(huì)影響我們對(duì)其他內(nèi)容的理解）

保護(hù)層

在介質(zhì)層上，涂有超薄、防護(hù)的、潤滑的保護(hù)層。它用于保護(hù)磁盤免于由于意外磁頭接觸、“磁頭碰撞”、異物進(jìn)入磁盤而帶來的損壞。

盤片的特定結(jié)構(gòu)

為了維護(hù)有組織的盤片以及取回?cái)?shù)據(jù)，盤片被組織成“特定結(jié)構(gòu)”。這種“特定結(jié)構(gòu)”不是盤片的物理組成，而是邏輯劃分方法。這些特定結(jié)構(gòu)包括軌道（Track）、扇區(qū)（Sector）、簇（Cluster）。

軌道（Track）、磁柱（Cylinder）

每個(gè)盤片被分成數(shù)千個(gè)緊湊的同心圓，像樹的年輪，稱為軌道（Track）。保存在磁盤中的所有信息，都記錄在軌道中。軌道值在最外側(cè)從零開始，推移到最內(nèi)測。每個(gè)軌道可以容納大量數(shù)據(jù)。

軌道是磁盤驅(qū)動(dòng)器中數(shù)據(jù)的物理分區(qū)。在驅(qū)動(dòng)器中單個(gè)碟片上的軌道數(shù)量恰好等于驅(qū)動(dòng)器的磁柱數(shù)量。

一個(gè)磁盤有多少軌道？這個(gè)完全取決于廠商對(duì)硬盤的布局。
How many tracks does a modern harddisk have?
number of tracks

磁柱（Cylinder），由多個(gè)盤片上的“相同位置”（相同軌道值）的軌道組成，它是磁盤分區(qū)的最小單位。

扇區(qū)（Sector）

軌道被分割成數(shù)千個(gè)很小的單元，稱為扇區(qū)（Sector）。在硬盤上，扇區(qū)是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本單元，每個(gè)扇區(qū)可容納數(shù)據(jù)超過512字節(jié)。少許附加字節(jié)用于控制結(jié)構(gòu)與錯(cuò)誤校驗(yàn)。

大?。簜鹘y(tǒng)的硬盤是一個(gè)扇區(qū)是512字節(jié)，在 CD-ROM 中是2048字節(jié)，在新一點(diǎn)的硬盤中使用 4096 字節(jié)的扇區(qū)。

扇區(qū)的組成：在現(xiàn)代的磁盤中，每個(gè)物理扇區(qū)由兩部分組成：
1）頭部，包含驅(qū)動(dòng)器和控制器使用的信息。
2）數(shù)據(jù)區(qū)域，用于保存數(shù)據(jù)。我們常說“扇區(qū)為 512 字節(jié)”，只是指扇區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)域。

簇（Cluster）

在硬盤上，每個(gè)分區(qū)細(xì)分為簇（Cluster）。簇是在硬盤上存儲(chǔ)的最小的可能單元。簇大小取決于兩樣?xùn)|西：分區(qū)大??；在分區(qū)上的文件系統(tǒng)。將扇區(qū)組織在壹起形成簇。

其他內(nèi)容

容量計(jì)算

因此「機(jī)械磁盤」的容量計(jì)算公式是：
1）碟片扇區(qū)數(shù) * 扇區(qū)容量 * 碟片數(shù)
2）磁盤讀/寫磁頭數(shù)量 * 每個(gè)磁頭負(fù)責(zé)的磁柱數(shù)量 * 每個(gè)磁柱所含有的磁區(qū)數(shù)量 * 磁區(qū)容量

每個(gè)「Partition entry」是16字節(jié)，它的單位是扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)512字節(jié)，因此總字節(jié)數(shù)就是：512 x 2 ^ 16 x 8
在 PC XT 時(shí)代的硬盤技術(shù)產(chǎn)品，分區(qū)表使用柱面、磁頭、扇區(qū)（CHS尋址）單元細(xì)分存儲(chǔ)介質(zhì)。這些值不再與現(xiàn)代磁盤驅(qū)動(dòng)器中的名稱相對(duì)應(yīng)，也與其他設(shè)備無關(guān)，例如固態(tài)驅(qū)動(dòng)器，這些設(shè)備實(shí)際上沒有圓柱或磁頭。

到此，關(guān)于“硬盤盤片的結(jié)構(gòu)是什么”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！