硬盘的结构
简述机械硬盘的结构和数据读写过程
一、机械硬盘的结构机械硬盘是一种储存设备，主要由机械部分和电子部分组成。
其机械部分由外壳、盘片、磁头和主轴马达等组成，盘片通常是由薄膜覆盖的铝合金材料制成，而每块盘片上都会有若干个可用来储存数据的盘面。
磁头则是用来读写数据的装置，它们会在盘片的表面移动，并且通过磁场来读取或写入数据。
主轴马达是用来旋转盘片的主要动力来源，它能够确保盘片的稳定旋转。
而电子部分则由主控制器、接口电路板和固态存储器等组成，主控制器负责控制硬盘的读写操作，并将数据传输到计算机中，而固态存储器则主要用来存储硬盘的缓存数据。
二、机械硬盘的数据读写过程1. 概述机械硬盘的数据读写过程主要分为磁头寻道、扇区定位、数据读取/写入等步骤，整个过程是由硬盘的控制器负责调度和执行的。
2. 磁头寻道在进行数据读写操作之前，磁头首先需要移动到正确的盘面上，这就需要进行磁头寻道操作。
磁头寻道是指磁头在盘片表面上寻找要读取或写入数据的盘面的过程。
硬盘通常会将盘面划分成许多的同心圆状的轨道，而每个轨道又被划分成许多的扇区。
当需要进行读写操作时，硬盘的磁头会通过移动臂进行寻道，将磁头移动到正确的轨道上。
3. 扇区定位定位扇区是指将磁头精确地移动到指定的扇区上，以进行数据的读取或写入。
硬盘在磁头寻道完成后，会通过电子部分控制磁头的精确位置，使其准确地停留在需要进行数据读写的扇区上。
4. 数据读取/写入当磁头准确定位到目标扇区后，硬盘的磁头会根据数据的磁编码信息，通过磁场的变化来读取或写入数据。
在数据读取过程中，磁头会感知盘片上的磁场变化，并将其转换成电信号，然后通过接口电路板传输给计算机。
而在数据写入过程中，磁头则会通过改变盘面上的磁场，将电信号转换成磁场，从而改变盘面上的数据。
5. 数据传输硬盘通过接口电路板将读取的数据传输到计算机中，或者将计算机传输过来的数据写入到盘面上，完成一次数据的读写过程。
机械硬盘的数据读写过程是一个复杂的技术过程，其涉及到磁头的寻道定位和数据读写等多个环节，而整个过程又是由硬盘的控制器来进行调度和管理的。
机械硬盘的物理结构
机械硬盘的物理结构
机械硬盘是计算机中最常用的存储设备之一。
它的物理结构由盘片、读写头、主轴电机、马达等部件组成。
盘片是记录数据的主要部件，通常有多个盘片叠在一起，每个盘片都有两个面，每个面都可以记录和读取数据。
读写头是读写数据的
部件，它通过磁头臂和磁头来实现数据的读写。
主轴电机是硬盘的动力来源，它控制盘片的旋转速度和方向。
马达则负责控制读写头的移动。
盘片的物理结构通常分为数据区和服务区。
数据区是用来存储用户数据的区域，而服务区则用来存储硬盘自身的信息，如磁道号、扇区号等。
数据区和服务区被
划分成多个同心圆的磁道，每个磁道又被划分成多个扇区。
每个扇区可以存储一定大小的数据，通常为512字节或4KB。
硬盘读写数据的过程是这样的：当计算机需要读取硬盘中的数据时，操作系统会向硬盘发送读取命令。
硬盘内的控制器会根据命令控制马达将盘片旋转到正确的位置，然后将读写头移动到对应的磁道上，接着读取相应的扇区中的数据并传输
给计算机。
当计算机需要写入数据时，也是类似的过程，只是把读取数据的过程改为写入数据。
机械硬盘的物理结构非常复杂，但是它的读写速度相对较慢，而且易受外界的震动、磁场干扰等影响，容易产生数据丢失的问题。
随着科技的发展，固态硬盘
逐渐取代了机械硬盘成为了主流存储设备。
机械硬盘是由哪些元件组成的
机械硬盘是由哪些元件组成的学习计算机硬件的朋友们应该都了解过机械硬盘，不过可能只是知道概念，并不知道内部的具体结构，下面就讲解机械硬盘从外部结构到内部结构的组成，阅读下文了解机械硬盘的结构组成。
机械硬盘是由哪些元件组成的?硬盘外/内部结构解剖总得来说，硬盘主要包括：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。
所有的盘片都固定在一个旋转轴上，这个轴即盘片主轴。
而所有盘片之间是绝对平行得，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比头发丝的直径还小。
所有的磁头连在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。
磁头可沿盘片的半径方向动作，而盘片以每分钟数千转的速度在高速旋转，这样磁头就能对盘片上的指定位置进行数据的读写操作。
硬盘是精密设备，尘埃是其大敌，所以必须完全密封。
一、外部结构在硬盘的正面都贴有硬盘的标签，标签上一般都标注着与硬盘相关的信息，例如产品型号、产地、出厂日期、产品序列号等。
在硬盘的一端有电源接口插座、主从设置跳线器和数据线接口插座，而硬盘的背面则是控制电路板。
总得来说，硬盘外部结构可以分成如下几个部份：(一)接口接口包括电源接口插座和数据接口插座两部份，其中电源插座就是与主机电源相连接，为硬盘正常工作提供电力保证。
数据接口插座则是硬盘数据与主板控制芯片之间进行数据传输交换的通道，使用时是用一根数据电缆将其与主板IDE接口或与其它控制适配器的接口相连接，经常听说的40针、80芯的接口电缆也就是指数据电缆，数据接口可以分成PATA接口、SATA接口、SCSI接口。
(二)控制电路板大多数的控制电路板都采用贴片式焊接，它包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。
在电路板上还有一块ROM芯片，里面固化的程序可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。
在电路板上还安装有容量不等的高速数据缓存芯片。
硬盘物理结构
硬盘物理结构先看下硬盘物理结构1 硬盘物理结构硬盘物理上主要是盘片、机械手臂、磁头、和主轴等组成. 在盘片逻辑划分上又分为磁道、扇区, 例如下图:2 盘片磁道、扇区磁道:当硬盘盘片旋转时, 磁头若保持在一个位置上, 则磁头会在盘片表面划出一个圆形轨迹, 这些圆形轨迹就叫做磁道. 以盘片中心为圆心, 由此可以划分出很多磁道来, 这些磁道用肉眼是根本看不到的, 因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区, 硬盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的, 盘片上的磁道由外向内依次从“0”开始进行编号.柱面:由于硬盘可以由很多盘片组成, 不同盘片的相同磁道就组成了柱面(cylinder), 如图1所示.磁头:假设有N个盘片组成的硬盘, 那么有2N个盘面(一个盘片有2面), 那么磁头也就有2N个, 即每个盘面有一个磁头.扇区:早期的硬盘盘片的盘面以圆心开始向外放射状将磁道分割成等分的弧段, 这些弧段便是硬盘的扇区(如图2). 每个扇区一般规定大小为512byte, 这里大家应该比较疑惑, 外圈周长很明显比内圈要长, 怎么可能每个扇区都是512byte?其实答案早期硬盘外圈存储比内圈存储密度低一些, 所以外圈很长但是仍然只能存储512byte, 因此如果我们知道了柱面数(磁道数) Cylinders、磁头数Heads、扇区数Sectors, 基本上硬盘的容量我们能够计算出来硬盘总容量= Cylinders * Heads * Sectors * 512byte. 但是由于早期硬盘外圈密度低, 导致盘片利用率不高, 现在的硬盘盘片则采用内外存储密度一致的方式, 每个磁道都划分成以512byte大小的弧段, 这样也造成了内外磁道上扇区数量会不一样, 外圈上的扇区数要多于内圈扇区数.硬盘寻址方式硬盘存取、读取数据, 首先要做的就是寻址, 即定位到数据所在的物理地址, 在硬盘上就要找到对应的柱面、磁头以及对应的扇区, 那么怎么寻址呢？有两种方式: CHS和LBACHS模式:CHS（Cylinder/Head/Sector）寻址模式也称为3D模式, 是硬盘最早采用的寻址模式, 它是在硬盘容量较小的前提下产生的.硬盘的C/H/S 3D参数既可以计算出硬盘的容量, 也可以确定数据所在的具体位置. 这是因为扇区的三维物理地址与硬盘上的物理扇区一一对应, 即三维物理地址可完全确定硬盘上的物理扇区. 三维物理地址通常以C/H/S的次序来书写, 如C/H/S为0/1/1, 则第一个数字0指0柱面, 第二个数字1指1磁头（盘面）, 第三个数字1指1扇区, 表示该数据位于硬盘1盘面上的0磁道1扇区. 现在定位已完成, 硬盘内部的参数和主板BIOS之间进行协议, 正确发出寻址信号, 从而正确定位数据位置.早期硬盘一个磁道上分63个扇区, 物理磁头最多16个（8个盘片, 盘片多了硬盘那就真要加厚了）. 采用8位寻址方式, 8位二进制位的最大值是256（0-255）, 可以表示磁头数, 而扇区只有63个（1-63）, 只需要其中6个二进制位即可表示, 剩下2位拿去表示柱面, 柱面数用10(8+2)位来表达, 达到1024个柱面（0-1023）, 因此总扇区数（1024×16×63）. 前面说一个扇区大小为512byte, 这也就是说, 如果以C/H/S寻址模式寻址, 则IDE硬盘的最大容量只能为1024×16×63×512B= 500MB左右.可以思考下, 在8位寻址模式下, 其实可以寻址的硬盘最大容量为1024×256×63×512B =8G,那为啥CHS模式硬盘只支持到500MB呢？原因很简单, 我们的硬盘盘片不可能让128片盘片重叠起来吧, 那会是多厚？？如果采用28位寻址方式, 那么可以寻址137G, 盘片也不可能一直堆叠下去.LBA(Logical Block Addressing)经常去买硬盘的人都知道, 目前硬盘经常都说单碟、双碟, 其实意思就是说硬盘盘片只有1个或者2个, 而且都只是用一面, 单碟一个磁头而已, 但是硬盘容量确是几百G, 而且硬盘柱面往往都大于1024个柱面, CHS是无法寻址利用完这些硬盘容量的.另外由于老硬盘的扇区划分方式对硬盘利用率不高, 因此出现了现在的等密度盘, 外圈的扇区数要比内圈多, 原来的3D寻址方式也就不能适应这种方式, 因此也就出现了新的寻址方式LBA, 这是以扇区为单位进行的线性寻址方式, 即从最外圈柱面0开始, 依次将扇区号编为0、1….等等, 举个例子, 假设硬盘有1024个柱面, 由于是等密度硬盘, 柱面0(最外圈)假设有128个扇区, 依次编号为0-127, 柱面1有120个扇区, 则依次编号为127-246, …..依次最内圈柱面127只有扇区64个, 则编号到最后.因此要定位到硬盘某个位置, 只需要给出LBA 数即可, 这个就是逻辑数.在LBA 模式下, 为了保留原来CHS时的概念, 也可以设置柱面、磁头、扇区等参数, 但是他们并不是实际硬盘的物理参数, 只是为了计算方便而出的一个概念, 1023之前的柱面号都一一物理对应, 而1023以后的所有柱面号都记录成1023磁头最大数可以设置为255, 而扇区数一般是每磁道63个, 硬盘控制器会把由柱面、磁头、扇区等参数确定的地址转换为LBA 数. 这里我们再此明确两个概念:物理扇区号:一般我们称CHS模式下的扇区号为物理扇区号, 扇区编号开始位置是1逻辑扇区号:LBA下的编号, 扇区编号是从0开始.CHS模式转换到逻辑扇区号LBA计算公式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.硬盘分区我们知道, 一般使用硬盘, 我们首先会对硬盘进行分区, 然后对分区使用某个文件系统格式(NTFS、FAT、ext2/ext3)进行分区格式化, 然后才能正常使用. 那么分区是怎么回事呢？我们常见的windows中说到的c、d、e盘是怎么划分出来的呢？其实, 在装windows系统过程中, 一般我们只需要填写每个分区的大小, 看不出来分区过程的实际工作情况, 我们可以从linux系统分区过程反而能反应底层实际分区情况.柱面是分区的最小单位, 即分区是以某个某个柱面号开始到某个柱面号结束的.如图, 柱面1~200我们可以分为一个区, 柱面201~500再划分为一个区, 501~1000再划分为一个区, 以此类推. 大家可以看到, 柱面0没有在任何分区里面, 为何？这里说说, 前面说到硬盘从外圈(柱面0)到内圈扇区是依次编号, 看似各个扇区没有什么区别, 但是这里硬盘的柱面0的第一个扇区(逻辑扇区0, CHS表示应该是0/0/1)却是最重要的, 因为硬盘的第一个扇区记录了整个硬盘的重要信息, 第一个扇区(512个字节)主要记录了两部分:①MBR(Master Boot Record): 主引导程序就放在这里, 主引导程序是引导操作系统的一个程序, 但是这部分只占446字节.②DPT(Disk Partition table): 硬盘分区表也在这里, 分区表就是用来记录硬盘的分区情况的, 例如c盘是1~200柱面, d盘是201~500柱面, 分区表总共只占64字节, 可以看出, 分区其实很简单, 就是在这个表里面修改一下记录就重新分区了, 但是由于只有64字节, 而一条记录就要占用16字节, 这个分区表最多只能记录4个分区信息, 为了继续分出更多分区来, 引入了扩展分区的概念, 也就是说, 在这4个分区中, 可以使用其中一条记录来记录扩展分区的信息, 然后在扩展分区中再继续划分逻辑分区, 而逻辑分区的分区记录则记录在扩展分区的第一个扇区中, 如此则可以像链表一样划分出很多分区来. 但是请注意, 一个分区表中可以有1~4条主分区, 但是最多只能有1个扩展分区.举例, 主分区可以是P1:1~200, 扩展分区P2: 2~1400, 扩展分区开始的第一个扇区可以用来记录扩展分区中划分出来的逻辑分区.分区表链分区表之间是如何关联的, 详细讲一下, 分区表是一个单向链表, 第一个分区表, 也就是位于硬盘第一个扇区中的DPT, 可以有一项记录扩展分区的起始位置柱面, 类似于指针的概念, 指向扩展分区(图3), 根据这项记录我们可以找到扩展分区的某柱面0磁头1扇区(CHS), 而这个扇区中又存放了第二个分区表, 第二个分区表第一项记录一般表述了当前所在的逻辑分区的起始/终止柱面, 第二项记录表述了下一个逻辑分区所在的0磁头1扇区(CHS),第三、第四项记录不存任何信息(图4).请看下图, 主引导记录/分区表所在的是硬盘第一个分区, 基本分区1、基本分2、基本分区3都是主分区、扩展分区内有2个逻辑分区, 每个逻辑分区的第一个扇区都是分区表, 至于引导扇区(DBR), 在系统启动一节中会提及.系统启动:之前提到MBR中安装的引导加载程序, 他的作用是什么？①提供开机菜单选项: 可以供用户选择启动哪个操作系统, 这是多重引导功能.②加载操作系统内核: 每个操作系统都有自己的内核, 需要引导程序来加载③转交给其他引导程序: 可以将工作移交给其他引导程序来进行上述操作.其实引导加载程序除了可以安装在MBR中, 还可以直接安装在每个分区的引导扇区(DBR)中, 注意下, 每个分区(主分区、逻辑分区)都有一个自己的启动扇区, 专门用来安装引导加载程序, 如上图标3结构图.系统启动过程:①首先,BIOS启动后, 读取硬盘第一个扇区MBR中的引导加载程序(可能是windows或者linux 的grub)②MBR中的引导程序提供开机菜单, 你可以选择1)直接加载windows 内核2)将工作转交给windows 分区内的引导扇区中的加载程序, 让他自己去加载内核3)转交给linux分区内引导扇区, 让他去加载linux.③根据用户选择的选项和引导加载程序中记录的分区, 到分区表找对应的分区柱面号等分区信息, 启动内核或者分区加载程序.Window安装时默认会自动将MBR和windows所在分区的引导扇区都装上引导程序, 而不会提供任何选项给用户选择, 因此如果之前装过其他操作系统, 然后再另外装一个windows时, 会把公用的MBR覆盖掉, 如此, 原来的操作系统就无法启动了. 如果先装windows, 然后装linux, linux会覆盖MBR, 然后让用户选择是否将windows等其他操作系统的启动项添加进来, 如果你选择了添加进来, 那么你在开机时就会有两个选项让用户进行选择了.后记l 这里讨论的全部是硬盘相关的东西, 光盘不在此列, 而且光盘的磁道并不是从外圈到内圈编号, 而是从内圈开始编号, 这点注意.l 硬盘第一个扇区是由MBR和分区表占据, 因此0柱面0磁头上剩下的62个扇区一般会空出来保留（这部分保留称为隐藏扇区, 因为操作系统读取不到这部分扇区, 这部分扇区是提供给BIOS读取的）, 而系统分区则从0柱面1磁头1扇区开始, 折算成LBA=255 ×63 ×0 + 63 ×1 + 1 –1= 63, 即从LBA 63号扇区开始分区. 不过查阅有的资料提及到另外一种说法, 那就是有的硬盘可能0柱面全部空下来, 如果真是这样, 那浪费可就真的大了.l 对于扩展分区的分区表我们知道也是由扩展分区的第一个扇区开始写, 而且是写到每个逻辑驱动器的第一个扇区, 同样, 扩展分区内的第一个扇区所在的磁道剩余的扇区也会全部空余出来, 这些保留的扇区操作系统也是无法读取的, 注意在扩展分区的第一个扇区里面是没有引导加载记录的. 引导加载记录都是放在隐藏扇区后面的. 可以看图3, 图4。
介绍硬盘的逻辑结构
介绍硬盘的逻辑结构硬盘是电脑中不可或缺的存储装置，它能够保存大量的数据。
而硬盘的逻辑结构可以让我们更好地了解它的工作原理与使用方法。
让我们一起来了解一下吧！首先，让我们从硬盘的最基本单位开始，那就是扇区。
扇区是硬盘中最小的存储单元，一般大小为512字节。
当我们将数据存储到硬盘上时，实际上是将数据写入到一个个的扇区中。
多个扇区会被组合成一个簇，簇是硬盘中一次读写的最小单位。
它的大小可以根据用户的需求设置，一般可选择4KB或者8KB，不同的簇大小会影响硬盘的性能。
而下一层级是磁道，磁道是硬盘上一个圆形的轨道，硬盘通常会有多个磁道，每个磁道又会被划分成多个扇区。
读取或写入数据时，硬盘会在指定的磁道上进行操作。
再往上一层是柱面，柱面是由相同磁头上的所有磁道构成的一个圆柱体。
一般来说，硬盘会有多个柱面，它们从内到外排列。
寻址时，磁头会在柱面之间来回跳跃，以读取或写入数据。
接下来是分区，分区是将硬盘划分成不同的逻辑部分。
每个分区在操作系统中都会被视为一个独立的硬盘，可以独立地进行格式化、安装操作系统和存储文件。
最后是文件系统，文件系统是操作系统用来管理硬盘空间和文件的一种机制。
常见的文件系统有FAT32、NTFS、HFS+等。
文件系统可以帮助我们更方便、快速地访问和管理文件。
了解了硬盘的逻辑结构，我们可以更好地理解硬盘的工作原理，并且在使用过程中有更好的指导意义。
不仅如此，合理地分区和选择合适的文件系统也能够充分发挥硬盘的性能，并确保数据的安全性和完整性。
总之，硬盘的逻辑结构由扇区、簇、磁道、柱面、分区和文件系统构成。
了解这些结构可以帮助我们更好地了解硬盘的工作原理和使用方法，提高硬盘的性能并保护数据的安全。
无论是日常使用还是进行技术操作，都会受益于对硬盘逻辑结构的了解。
硬盘结构和存储结构课件
硬盘的工作原理
01
02
03
数据存储
当需要存储数据时，控制 电路板将数据编码后通过 磁头写入盘片上的磁道。
数据读取
当需要读取数据时，控制 电路板通过磁头读取盘片 上的磁道数据，解码后传 输给计算机。
数据擦除
当需要删除数据时，控制 电路板控制磁头产生反向 磁场，将磁道数据擦除。
02
硬盘存储结构
备和笔记本电脑等需要高性能存储的设备。
SSHD混合硬盘
要点一
总结词
SSHD混合硬盘是一种结合了传统机械硬盘和SSD固态硬盘 的存储设备，具有高速缓存和低成本的特点。
要点二
详细描述
SSHD混合硬盘在传统机械硬盘的基础上增加了SSD固态硬 盘作为缓存，通过智能算法将频繁访问的数据存储在SSD 固态硬盘中，以提高读写速度。同时，由于使用了传统的 机械硬盘作为主要存储介质，SSHD混合硬盘的成本相对 较低。这种存储方式能够在保证性能的同时降低成本，适 合用于需要大量存储空间的台式机和服务器等设备。
数据恢复
在数据丢失后，及时采取 措施进行数据恢复，以最 大程度地减少损失。
05
新型硬盘技术介绍
SSD固态硬盘
总结词
SSD固态硬盘是一种基于闪存的存储设备，具有高速读写、低功耗、轻便小巧等特点。
详细描述
SSD固态硬盘通过电子方式进行数据存储，没有传统机械硬盘的机械运动部分，因此具 有更快的读写速度和更低的故障率。同时，由于没有机械运动部分，SSD固态硬盘的功 耗较低，且不会产生噪音。此外，SSD固态硬盘体积小巧，便于携带，适合用于移动设
硬盘的存储介质
机械硬盘（HDD）
采用旋转磁盘和读写头的方式进行数据存储，存储介质是磁盘上 的磁道和扇区。
第2章 预备知识-硬盘结构
偏移字节 0x01BE 0x01BF 0x01C0 0x01C1 0x01C2
字段长度 BYTE BYTE WORD 6位 10位 BYTE
值 0x80 0x01 0x01 0x00 0x07
字段名和定义 引导指示符号(Boot Indicator) 起始磁头号(Start Head) 起始扇区号(Start Sector) 起始柱面号(Start Cylinder) 系统ID(System ID)，定义了分区的类型
值 0x80 0x01 0x01 0x00 0x07 0xFE 0xBF 0xFC 0x0000003F 0x00BB867E
字段名和定义 引导指示符号(Boot Indicator) 起始磁头号(Start Head) 起始扇区号(Start Sector) 起始柱面号(Start Cylinder) 系统ID(System ID)，定义了分区的类型 结束磁头号(End Head) 结束扇区号(End Sector) 结束柱面号(End Cylinder) 相对扇区数(Relative Sectors) 总扇区数(Total Sectors)，该分区中扇区总数
偏移字节 0x01BE 0x01BF 0x01C0 0x01C1 0x01C2
字段长度 BYTE BYTE WORD 6位 10位 BYTE
值 0x80 0x01 0x01 0x00 0x07
字段名和定义 引导指示符号(Boot Indicator) 起始磁头号(Start Head) 起始扇区号(Start Sector) 起始柱面号(Start Cylinder) 系统ID(System ID)，定义了分区的类型
0x01C3 0x01C4 0x01C5
0x01C6 0x01CA
硬盘结构
硬盘1、硬盘的物理结构（1）磁头硬盘磁头，是硬盘读取数据的关键部件，它的主要作用就是将存储在硬盘盘片上的磁信息转化为电信号向外传输，而它的工作原理则是利用特殊材料的电阻值会随着磁场变化的原理来读写盘片上的数据，磁头的好坏在很大程度上决定着硬盘盘片的存储密度。
目前比较常用的是GMR（Giant Magneto Resisive）巨磁阻磁头。
磁头靠近主轴接触的表面，即线速度最小的地方，是一个特殊的区域，它不存放任何数据，称为启停区或着陆区（Landing Zone），启停区外就是数据区。
在最外圈，离主轴最远的地方是“0”磁道，硬盘数据的存放就是从最外圈开始的。
那么，磁头是如何找到“0”磁道的位置的呢？在硬盘中还有一个叫“0”磁道检测器的构件，它是用来完成硬盘的初始定位。
“0”磁道是如此的重要，以致很多硬盘仅仅因为“0”磁道损坏就报废，这是非常可惜的。
（2）磁头驱动机构一些设计使磁头在盘面上的飞行高度降到约0.1μm～0.5μm，现在的水平已经达到0.005μm～0.01μm，这只是人类头发直径的千分之一。
音圈电机和磁头驱动小车组成，新型大容量硬盘还具有高效的防震动机构。
高精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动和定位，并在很短的时间内精确定位系统指令指定的磁道，保证数据读写的可靠性。
（3）盘片和主轴组件盘片是硬盘存储数据的载体，现在的盘片大都采用金属薄膜磁盘，这种金属薄膜较之软磁盘的不连续颗粒载体具有更高的记录密度，同时还具有高剩磁和高矫顽力的特点。
主轴组件包括主轴部件如轴瓦和驱动电机等。
随着硬盘容量的扩大和速度的提高，主轴电机的速度也在不断提升，有厂商开始采用精密机械工业的液态轴承电机技术。
所有的盘片都固定在一个旋转轴上，这个轴即盘片主轴。
而所有盘片之间是绝对平行的，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比头发丝的直径还小。
所有的磁头连在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。
硬盘物理结构及工作原理
硬盘物理结构及工作原理硬盘是一种常见的计算机储存设备，它使用磁性材料将数据存储在一个或多个旋转的盘片上。
硬盘的物理结构和工作原理对于了解它的工作方式和性能影响非常重要。
硬盘的物理结构主要包括盘片、磁头和磁道。
盘片是一个圆形薄片，通常由铝或玻璃制成。
磁头是一种读写头，它位于盘片上方或下方，用于读取和写入数据。
磁道是盘片上的圆形轨道，由磁性物质构成，用于存储数据。
硬盘的工作原理可以分为读取和写入两个过程。
在读取数据时，磁头会定位到特定的磁道上，然后检测磁性材料的磁性状态。
根据磁性状态的变化，磁头可以读取出相应的数据。
在写入数据时，磁头会通过磁场改变磁性材料的状态，从而将数据写入到特定的磁道上。
为了提高硬盘的读取速度和存储容量，硬盘制造商采取了一些技术手段。
其中之一是增加盘片的数量。
通过增加盘片的数量，硬盘可以在同一时间内读取/写入更多的数据，从而提高读取/写入速度。
另一个技术是增加磁头的数量。
通过增加磁头的数量，硬盘可以同时访问多个磁道，从而提高读取/写入速度。
硬盘还使用了缓存技术来提高性能。
缓存是一种临时存储器，用于临时存储频繁访问的数据。
当需要读取一些数据时，硬盘首先检查缓存中是否有该数据。
如果有，则直接从缓存中读取，从而加快读取速度。
如果没有，则从磁盘上读取数据，并将其存储到缓存中，以便下次读取。
总的来说，硬盘的物理结构和工作原理主要涉及盘片、磁头和磁道。
硬盘通过控制磁头的位置和磁场来读取和写入数据。
硬盘的读取速度主要受到旋转速度、寻道时间和传输速率的影响。
硬盘制造商通过增加盘片、磁头的数量和使用缓存技术等手段来提高硬盘的读取速度和存储容量。
硬盘数据结构
硬盘数据结构一、主引导扇区主引导扇区位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区，包括硬盘主引导记录MBR（Main Boot Record）和分区表DPT（Disk Partition Table）。
其中主引导记录的作用就是检查分区表是否正确以及确定哪个分区为引导分区，并在程序结束时把该分区的启动程序（也就是操作系统引导扇区）调入内存加以执行。
主引导记录占用446字节，分区表占用64字节，扇区结束标志55AA占用2字节，一共512字节。
硬盘的主引导扇区所在的硬盘磁道上的其它扇区一般均空出，主引导扇区所在的硬盘磁道是不属于分区范围内的。
表一：主引导扇区数据结构表二、分区引导扇区1、隐藏扇区（hidden sector）在分区之前的部分。
通常所说的MBR，它是隐藏扇区的第一个扇区，也是整个存储介质的第一个扇区。
使用C/H/S寻址方式为0 Cylinder / 0 Head / 1 Sector，换成LBA寻址方式，就是所谓的第0扇区。
需要注意的是，隐藏扇区不是必须的，它是系统启动有关，如果你仅仅是作为存储，那么隐藏扇区可以没有，比如128M CF Card。
还需要区分物理扇区和逻辑扇区。
物理扇区是从整个存储介质的角度出发，而逻辑扇区仅仅是从该分区的角度出发。
2、保留扇区（reserved sector）分区之内FAT表之前的所有扇区。
通常所说的BPB，就是保留扇区的第一个扇区。
如果隐藏扇区为0个，那么BPB所在的扇区就成为了实际的第0扇区。
上面是FAT16的组织形式。
默认上，LBA=0时，读取第一个扇区，得到的应该是MBR信息。
在偏移位置为0x1be处，如果为0x80，则表示该分区是活动的。
在偏移位置为0x1c6及其后的三个字节构成一个32位的长字（注意是按照小端存放方式），这是DBR的入口地址，也就是保留扇区的第一个扇区。
如果在0x1be处不是0x80，则表明这不是MBR，也就是隐藏扇区为0，从保留扇区开始。
硬盘结构与工作原理
硬盘结构与工作原理
硬盘是计算机中用于存储数据的重要设备。
它由多个不同的组件组成，以实现数据的读写操作。
下面将介绍硬盘的结构和工作原理。
硬盘的主要结构包括：盘片、磁头、主轴马达、磁头臂、伺服系统和控制电路。
首先是盘片，它是硬盘中最关键的部分，通常由铝合金或玻璃材料制成。
硬盘中有多个盘片，每个盘片都有两个面用于数据的存储。
接下来是磁头，它位于盘片的上下两面，用于在盘片上读写数据。
磁头是由发射和接收两个部分组成的电磁头，通过磁性材料在盘片上记录和读取数据。
主轴马达是硬盘的主要驱动力，它通过旋转盘片来实现数据存取。
主轴马达通过控制电机的转速来调整盘片的旋转速度。
磁头臂是连接磁头和主轴马达的部件，它可以在盘片上移动，使磁头能够访问不同的磁道。
伺服系统是硬盘的另一个重要组成部分，它通过控制磁头的位置，使其能够准确定位到所需的磁道上进行数据读写操作。
控制电路是硬盘的控制中心，主要负责控制硬盘的整个工作过程，包括读写数据、寻道、控制磁头位置等。
在硬盘的工作过程中，当计算机需要读取或写入数据时，控制电路会发送指令给伺服系统，使磁头定位到目标磁道上。
然后，磁头会根据指令进行数据读取或写入操作。
读取数据时，磁头通过检测盘片上的磁性变化，将其转换为电信号传输给计算机。
写入数据时，磁头会在盘片上创建磁区，将数据的二进制信息转换成磁性信号，记录在盘片上。
总体而言，硬盘通过盘片、磁头、主轴马达、磁头臂、伺服系统和控制电路等组件的协同工作，实现数据存储和读写的功能。
这种结构和工作原理保证了硬盘的数据存取速度和稳定性，使其成为计算机中不可或缺的存储设备。
解剖硬盘的硬件结构
解剖硬盘的硬件结构
总得来说，硬盘主要包括：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。所有的盘片都固定在一个旋转轴上，这个轴即盘片主轴。而所有盘片之间是绝对平行得，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比头发丝的直径还小。所有的磁头连在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向动作，而盘片以每分钟数千转的速度在高速旋转，这样磁头就能对盘片上的指定位置进行数据的读写操作。硬盘是精密设备，尘埃是其大敌，所以必须完全密封。
一、外部结构
在硬盘的正面都贴有硬盘的标签，标签上一般都标注着与硬盘相关的信息，例如产品型号、产地、出厂日期、产品序列号等。在硬盘的一端有电源接口插座、主从设置跳线器和数据线接口插座，而硬盘的背面则是控制电路板。总得来说，硬盘外部结构可以分成如下几个部份：
(一)接口
(4)主轴组件
主轴组件包括主轴部件如轴承和驱动电机等。随着硬盘容量的扩大和速度的提高，主轴电机的速度也在不断提升，有厂商开始采用精密机械工业的液态轴承电机技术，这样有利于降低硬盘工作噪音。
通过这次解剖硬盘，相信读者对硬盘的内部结构有了一定的认识与了解，看到了磁头长什么样，知道了磁盘片表面光滑如镜，懂得了硬盘是如何初始化及完成寻道工作的等。当然这次解剖工作只是浅层次的拆解，如果想更深层次地解剖及研究磁头、盘片、电机、主轴等，就需要更高的技术条件与设备。
(二)控制电路板
大多数的控制电路板都采用贴片式焊接，它包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。在电路板上还有一块ROM芯片，里面固化的程序可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。在电路板上还安装有容量不等的高速数据缓存芯片。
硬盘的基本结构和工作原理
硬盘的基本结构和工作原理硬盘是计算机中不可或缺的存储设备之一，它通过机械方式将数据存储在内部的盘片上。
本文将详细介绍硬盘的基本结构和工作原理。
一、硬盘的基本结构硬盘主要由以下几个基本组件构成：1. 盘片（Platters）：硬盘内部通常有多个盘片，每个盘片都由高速旋转的金属或玻璃材料制成。
数据被存储在盘片的磁道上，磁头可以在盘片上读取或写入数据。
2. 磁头（Read/Write Heads）：每个盘片上都有两个磁头，一个用于读取数据，另一个用于写入数据。
磁头会在盘片上移动，通过磁力来读取或修改磁道上的数据。
3. 磁道（Tracks）：盘片表面被划分为多个同心圆，每个圆称为一个磁道。
一个磁道可以存储大量的数据，硬盘的容量取决于磁道的数量和密度。
4. 扇区（Sectors）：每个磁道被分成多个扇区，每个扇区可以存储固定大小的数据块。
通常，一个扇区的大小为512字节或更多。
5. 主轴（Spindle）：主轴是盘片旋转的中心轴，它通过电机的驱动下高速旋转，使得磁头能够准确地读取或写入数据。
6. 电机和控制电路（Motor and Controller）：电机负责驱动盘片的旋转，而控制电路则负责控制磁头的移动和访问盘片上的数据。
二、硬盘的工作原理硬盘的工作原理主要分为读取和写入两个过程。
1. 读取数据：当计算机需要读取硬盘上的数据时，控制电路会发送指令使得正确的磁头移动到指定的磁道上。
一旦磁头到达目标磁道，主轴开始旋转，磁头就可以读取该磁道上的数据。
读取过程是通过磁头感应磁道上的磁场变化来实现的。
2. 写入数据：在写入数据时，同样需要将磁头移动到指定的磁道上。
主轴开始旋转后，磁头会根据指令将数据写入对应的扇区。
写入数据的过程是通过通电使得磁头改变磁道上的磁性来实现的。
硬盘通过以上的读取和写入过程来完成对数据的存储和访问，数据的读取速度和写入速度取决于盘片的转速、磁头的位置移动速度以及数据传输的接口速度。
三、硬盘容量和性能的影响因素硬盘的容量和性能受多个因素影响，主要包括以下几个方面：1. 盘片密度：盘片的密度决定了每个磁道上可存储的数据量，密度越大，硬盘的容量就越大。
硬盘结构
硬盘由头盘组件（HDA，Head Disk Assembly）与 印 刷 电 路 板 组 件 （ PCBA ， Print Circuit Board Assembly）组成。
硬盘外部、内部结构
硬盘外部结构
硬盘是一个集机、电、磁 于一体的高精系统。其内部是 密封的，对用户而言既是黑匣 子，也是透明的，用户根本不 用关心其内部的运行，只需把 标准接口接上即可正常使用， 其正面如图所示。
硬盘内部结构
由于顶盖和盘 体的连接非常紧密， 要用平口螺丝刀才 能撬开，撬开顶盖 后就露出其“庐山 真面目”了，其内 部结构如图所示， 在顶盖内侧有4个 扇形突起，是和外 界交换空气用的减 压囊。
硬盘腔体
硬盘外部、内部结构
硬盘内部结构
这就是里边的结 构，硬盘的盘片相当 光滑，比我们常用的 镜子还要平整许多。 揭掉顶盖，保留单独 的内部架构，如图所 示。
硬盘产品标签
硬盘外部、内部结构
典 型 SATA 的产品标签如图 所示。
梭鱼，一种凶猛的 热带海生鱼，有带尖牙 的突出的下颚，包括一 些可食种类。
图典型SATA硬盘产品标签
硬盘外部、内部结构
在硬盘的 背面则是控制 电路板，如图 所示。从图中 可以清楚地看 出各部件的位 置。总得来说， 硬盘外部结构 可以分成控制 电路板和外壳 两个部份。
硬盘内部架构
硬盘外部、内部结构
硬盘内部结构
硬盘外部、内部结构
硬盘内部结构
卸下固定 主电机的三颗 螺丝，电机就 拆下来了。最 后剩下的只是 一个铝合金的 盘架，如图所 示。 铝合金盘体
硬盘外部、内部结构
硬盘内部结构
磁头组件
硬盘外部、内部结构
硬盘内部结构
硬盘的数据结构
硬盘的数据结构硬盘的数据结构：为更深⼊的了解硬盘，还必须对硬盘的数据结构有个简单的了解。
对于FAT16和FAT32⽂件系统（NTFS采⽤不同的⽂件管理技术，另做介绍），硬盘上的数据按照其不同的特点和作⽤⼤致可分为5部分：MBR区、DBR区、FAT区、DIR 区和DATA 区。
其中，MBR由分区软件创建，⽽DBR区、FAT区、DIR区和DATA 区由⾼级格式化程序创建。
⽂件系统写⼊数据时只是改写相应的FAT区、DIR 区和DATA区。
也正是这5个区域共同作⽤的结果，才使整个硬盘的管理有条不紊。
下⾯对这5个区域分别进⾏介绍。
（1）MBR区MBR，即主引导记录区，位于整个硬盘的0磁道0柱⾯1扇区。
在总共512字节的主引导扇区中，MBR的引导程序占⽤其中的前446个字节（偏移0～偏移1BDH），随后的64个字节（偏移1BEH～偏移1FDH）为DPT（Disk Partition Table，硬盘分区表），最后的两个字节“55 AA”（偏移1FEH～偏移1FFH）是分区有效结束标志。
由它们共同构成硬盘主引导记录，也称主引导扇区。
有时硬盘主引导记录专指MBR的引导程序，本书中对硬盘主引导记录和硬盘主引导扇区不作区分。
（2）DBR区DBR（DOS Boot Record），操作系统引导记录区。
通常位于硬盘0柱1⾯1扇区，是操作系统可以直接访问的第⼀个扇区。
它包括⼀个引导程序和⼀个被称为BPB（BIOS Parameter Block）的本分区参数记录表。
引导程序的主要任务是，当MBR将系统控制权交给它时，判断本分区根⽬录前两个⽂件是不是操作系统的引导⽂件。
以DOS为例，即是IO.SYS和MSDOS.SYS。
低版本的DOS要求这两个⽂件必须是前两个⽂件，即位于根⽬录的起始处，占⽤最初的两个⽬录项，⾼版本的已没有这个限制。
另外，Windows与DOS是⼀个家族，所以，Windows也沿⽤这种管理⽅式，只是⽂件名不⼀样。
【精品】硬盘基本知识磁道、扇区、柱面、磁头数、簇、MBR、DBR
硬盘的DOS管理结构1.磁道，扇区，柱面和磁头数硬盘最基本的组成部分是由坚硬金属材料制成的涂以磁性介质的盘片，不同容量硬盘的盘片数不等。
每个盘片有两面，都可记录信息。
盘片被分成许多扇形的区域，每个区域叫一个扇区，每个扇区可存储128×2的N次方（N＝0.1.2.3）字节信息。
在DOS中每扇区是128×2的2次方＝512字节，盘片表面上以盘片中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道。
硬盘中，不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面。
磁道与柱面都是表示不同半径的圆，在许多场合，磁道和柱面可以互换使用，我们知道，每个磁盘有两个面，每个面都有一个磁头，习惯用磁头号来区分。
扇区，磁道（或柱面）和磁头数构成了硬盘结构的基本参数，帮这些参数可以得到硬盘的容量，基计算公式为：存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数要点：（1）硬盘有数个盘片，每盘片两个面，每个面一个磁头（2）盘片被划分为多个扇形区域即扇区（3）同一盘片不同半径的同心圆为磁道（4）不同盘片相同半径构成的圆柱面即柱面（5）公式：存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数（6）信息记录可表示为：××磁道（柱面），××磁头，××扇区2.簇“簇”是DOS进行分配的最小单位。
当创建一个很小的文件时，如是一个字节，则它在磁盘上并不是只占一个字节的空间，而是占有整个一簇。
DOS视不同的存储介质（如软盘，硬盘），不同容量的硬盘，簇的大小也不一样。
簇的大小可在称为磁盘参数块（BPB）中获取。
簇的概念仅适用于数据区。
本点：（1）“簇”是DOS进行分配的最小单位。
（2）不同的存储介质，不同容量的硬盘，不同的DOS版本，簇的大小也不一样。
（3）簇的概念仅适用于数据区。
3.扇区编号定义：绝对扇区与DOS扇区由前面介绍可知，我们可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域，或是说柱面/磁头/扇区与磁盘上每一个扇区有一一对应关系，通常DOS将“柱面/磁头/扇区”这样表示法称为“绝对扇区”表示法。
硬盘内部结构（ＰＤＦ）
硬盘内部结构硬盘内部由头盘组件和前置读写控制电路组成，其中头盘组件属于机械装置部分，组件中每一个组成部分都是由高度精密的机械零件组装而成；前置读写控制电路由一组复杂电路组成，负责调制硬盘与中央处理器之间交换的信号类型并将其放大。
下面以实物图与示意图相结合的形式详细介绍这些结构组成。
1. 头盘组件头盘组件是硬盘的核心部分，包括盘体、主轴电机、读写磁头、寻道电机等主要部件，打开密封的外壳即可看到其内部构造，如下图所示。
因为这个体腔是非常干净的，而且里面都属于高度精密机械配件，所以万万不可开启外壳。
生产硬盘的车间对无尘度要求非常严格，平均每平方米不超过十粒尘埃。
虽然有相关文章谈到过开盖除尘，坏盘复用的实例，但这仍然是下下策，除非是一块烂盘或是扔货，否则……了解了硬盘内部头盘组件的总体结构以后，再来看看每个组成部分的详细结构。
z z盘体:硬盘的盘体由单个或多个盘片重叠在一起组成，是数据存储的载体，也就是保存文件的地方。
由多个盘片组成的盘体，可以形象的理解成一个圆柱，每个盘片与其他盘片之间都有垫圈隔开。
这些盘片是一些表面极为平整光滑的金属圆片，并涂有记录数据的磁性物质。
组成盘体的金属盘片多为铝制品，不过早期的盘片也有用陶瓷制成的，而现在则有用玻璃材料来充当盘片基质的，比如IBM的腾龙二代产品玻璃之星Deskstar 75GXP (DTLA-307030，30GB)硬盘。
下面以实物图与示意图相结合的方式来认识盘体的详细内容。
注意提示盘体从物理的角度分为磁面（Side ）、磁道（Track ）、柱面（Cylinder ）与扇区（Sector ）等4个结构。
磁面也就是组成盘体各盘片的上下两个盘面，第一个盘片的第一面为0磁面，下一个为1磁面；第二个盘片的第一面为2磁面，以此类推……。
由于每个磁面对应一个读写磁头，因此在对磁面进行读写操作时，也可称为磁头0、1、2……。
磁道也就是在格式化磁盘时盘片上被划分出来的许多同心圆。
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硬盘结构原理磁道,扇区和柱面图示们知道硬盘中是由一片片的磁盘组成的,大家可能没有打开过硬盘,没见过它具体是什么样.不过这不要紧.我们只要理解了什么是磁道,扇区和柱面就够了.在下图中,我们可以看到一圈圈被分成18(假设)等分的同心圆,这些同心圆就是磁道(见图).不过真打开硬盘你可看不到.它实际上是被磁头磁化的同心圆.如图可以说是被放大了的磁盘片.那么扇区就是每一个磁道中被分成若干等分的区域.相邻磁道是有间隔的,这是因为磁化单元太近会产生干扰.一个小软盘有80个磁道,硬盘嘛要远远大于此值,有成千上万的磁道.每个柱面包括512个字节。
那么什么是柱面呢?看下图,我们假设它只有3片.每一片中的磁道数是相等的.从外圈开始,磁道被分成0磁道,1磁道,2磁道......具有相同磁道编号的同心圆组成柱面,那么这柱面就像一个没了底的铁桶.哈哈,这么一说,你也知道了,柱面数就是磁盘上的磁道数.每个磁面都有自己的磁头.也就是说,磁面数等于磁头数.硬盘的容量=柱面数(CYLINDER)*磁头数(HEAD)*扇区数(SECTOR)*512B.这下你也可以计算硬盘的一些参数了.什么是簇？文件系统是操作系统与驱动器之间的接口，当操作系统请求从硬盘里读取一个文件时，会请求相应的文件系统（FAT 16/32/NTFS）打开文件。
扇区是磁盘最小的物理存储单元，但由于操作系统无法对数目众多的扇区进行寻址，所以操作系统就将相邻的扇区组合在一起，形成一个簇，然后再对簇进行管理。
每个簇可以包括2、4、8、16、32或64个扇区。
显然，簇是操作系统所使用的逻辑概念，而非磁盘的物理特性。
为了更好地管理磁盘空间和更高效地从硬盘读取数据，操作系统规定一个簇中只能放置一个文件的内容，因此文件所占用的空间，只能是簇的整数倍；而如果文件实际大小小于一簇，它也要占一簇的空间。
所以，一般情况下文件所占空间要略大于文件的实际大小，只有在少数情况下，即文件的实际大小恰好是簇的整数倍时，文件的实际大小才会与所占空间完全一致。
硬盘的DOS管理结构1.磁道，扇区，柱面和磁头数硬盘最基本的组成部分是由坚硬金属材料制成的涂以磁性介质的盘片，不同容量硬盘的盘片数不等。
每个盘片有两面，都可记录信息。
盘片被分成许多扇形的区域，每个区域叫一个扇区，每个扇区可存储128×2的N次方（N＝0.1.2.3）字节信息。
在DOS中每扇区是128×2的2次方＝512字节，盘片表面上以盘片中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道。
硬盘中，不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面。
磁道与柱面都是表示不同半径的圆，在许多场合，磁道和柱面可以互换使用，我们知道，每个磁盘有两个面，每个面都有一个磁头，习惯用磁头号来区分。
扇区，磁道（或柱面）和磁头数构成了硬盘结构的基本参数，帮这些参数可以得到硬盘的容量，基计算公式为：存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数要点：（1）硬盘有数个盘片，每盘片两个面，每个面一个磁头（2）盘片被划分为多个扇形区域即扇区（3）同一盘片不同半径的同心圆为磁道（4）不同盘片相同半径构成的圆柱面即柱面（5）公式：存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数（6）信息记录可表示为：××磁道（柱面），××磁头，××扇区2.簇“簇”是DOS进行分配的最小单位。
当创建一个很小的文件时，如是一个字节，则它在磁盘上并不是只占一个字节的空间，而是占有整个一簇。
DOS视不同的存储介质（如软盘，硬盘），不同容量的硬盘，簇的大小也不一样。
簇的大小可在称为磁盘参数块（BPB）中获取。
簇的概念仅适用于数据区。
本点：（1）“簇”是DOS进行分配的最小单位。
（2）不同的存储介质，不同容量的硬盘，不同的DOS版本，簇的大小也不一样。
（3）簇的概念仅适用于数据区。
3.扇区编号定义：绝对扇区与DOS扇区由前面介绍可知，我们可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域，或是说柱面/磁头/扇区与磁盘上每一个扇区有一一对应关系，通常DOS将“柱面/磁头/扇区”这样表示法称为“绝对扇区”表示法。
但DOS不能直接使用绝对扇区进行磁盘上的信息管理，而是用所谓“相对扇区”或“DOS扇区”。
“相对扇区”只是一个数字，如柱面140，磁头3，扇区4对应的相对扇区号为2757。
该数字与绝对扇区“柱面/磁头/扇区”具有一一对应关系。
当使用相对扇区编号时，DOS是从柱面0，磁头1，扇区1开始（注：柱面0，磁头0，扇区1没有DOS扇区编号，DO S下不能访问，只能调用BIOS访问），第一个 DOS扇区编号为0，该磁道上剩余的扇区编号为1到16（设每磁道17个扇区），然后是磁头号为2，柱面为0的17个扇区，形成的DOS扇区号从17到 33。
直到该柱面的所有磁头。
然后再移到柱面1，磁头1，扇区1继续进行DOS扇区的编号，即按扇区号，磁头号，柱面号（磁道号）增长的顺序连续地分配 DOS扇区号。
公式：记DH－－第一个DOS扇区的磁头号DC－－第一个DOS扇区的柱面号DS－－第一个DOS扇区的扇区号NS－－每磁道扇区数NH－－磁盘总的磁头数则某扇区（柱面C，磁头H，扇区S）的相对扇区号RS为：RS＝NH×NS×（C－DC）＋NS×（H－DH）＋（S－DS）若已知RS，DC，DH，DS，NS和NH则S＝（RS MOD NS）＋DSH＝（（RS DIV NS）MOD NH）＋DHC＝（（RS DIV NS）DIV NH）＋DC要点：（1）以柱面/磁头/扇区表示的为绝对扇区又称物理磁盘地址（2）单一数字表示的为相对扇区或DOS扇区，又称逻辑扇区号（3）相对扇区与绝对扇区的转换公式4.DOS磁盘区域的划分格式化好的硬盘，整个磁盘按所记录数据的作用不同可分为主引导记录（MBR: Main Boot Record），Dos引导记录（DBR:Dos Boot Record），文件分配表（FAT: File Assign Table），根目录（BD:Boot Directory）和数据区。
前5个重要信息在磁盘的外磁道上，原因是外圈周长总大于内圈周长，也即外圈存储密度要小些，可靠性高些。
要点：（1）整个硬盘可分为MBR，DBR，FAT，BD和数据区。
（2）MBR，DBR，FAT，和BD位于磁盘外道。
5.MBRMBR位于硬盘第一个物理扇区（绝对扇区）柱面0，磁头0，扇区1处。
由于D OS是由柱面0，磁头1，扇区1开始，故MBR不属于DOS扇区，DOS不能直接访问。
MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表。
分区表有4个分区记录区。
记录区就是记录有关分区信息的一张表。
它从主引导记录偏移地址 01BEH处连续存放，每个分区记录区占16个字节。
分区表的格式分区表项的偏移意义占用字节数00 引导指示符 1B01 分区引导记录的磁头号 1B02 分区引导记录的扇区和柱面号 2B04 系统指示符 1B05 分区结束磁头号 1B06 分区结束扇区和柱面号 2B08 分区前面的扇区数 4B0C 分区中总的扇区数 4B4个分区中只能有1个活跃分区，即C盘。
标志符是80H在分区表的第一个字节处。
若是00H则表示非活跃分区。
例如：80 01 01 00 0B FE 3F 81 3F 00 00 00 C3 DD 1F 0000 00 01 82 05 FE BF 0C 02 DE 1F 00 0E 90 61 0000 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0000 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00要点：（1）MBR位于硬盘第一个物理扇区柱面0，磁头0，扇区1处。
不属于DOS扇区，（2）主引导记录分为硬盘的主引导程序和硬盘分区表。
6.DBRDBR位于柱面0，磁头1，扇区1，即逻辑扇区0。
DBR分为两部分：DOS引导程序和BPB（BIOS参数块）。
其中DOS引导程序完成DOS系统文件（IO.SYS，MSDOS. SYS）的定位与装载，而BPB用来描述本DOS分区的磁盘信息，BPB位于DBR偏移0 BH处，共13字节。
它包含逻辑格式化时使用的参数，可供DOS计算磁盘上的文件分配表，目录区和数据区的起始地址，BPB之后三个字提供物理格式化（低格）时采用的一些参数。
引导程序或设备驱动程序根据这些信息将磁盘逻辑地址（DOS扇区号）转换成物理地址（绝对扇区号）。
BPB格式序号偏移地址意义1 03H－0AH OEM号2 0BH－0CH 每扇区字节数3 0DH 每簇扇区数4 0EH－0FH 保留扇区数5 10H FAT备份数6 11H－12H 根目录项数7 13H－14H 磁盘总扇区数8 15H 描述介质9 16H－17H 每FAT扇区数10 18H－19H 每磁道扇区数11 1AH－1BH 磁头数12 1CH－1FH 特殊隐含扇区数13 20H－23H 总扇区数14 24H－25H 物理驱动器数15 26H 扩展引导签证16 27H－2AH 卷系列号17 2BH－35H 卷标号18 36H－3DH 文件系统号DOS引导记录公式：文件分配表≡保留扇区数根目录≡保留扇区数＋FAT的个数×每个FAT的扇区数数据区≡根目录逻辑扇区号＋（32×根目录中目录项数＋（每扇区字节数－1））D IV每扇区字节数绝对扇区号≡逻辑扇区号＋隐含扇区数扇区号≡（绝对扇区号MOD每磁道扇区数）＋1磁头号≡（绝对扇区号DIV每磁道扇区数）MOD磁头数磁道号≡（绝对扇区号DIV每磁道扇区数）DIV磁头数要点：（1）DBR位于柱面0，磁头1，扇区1，其逻辑扇区号为0（2）DBR包含DOS引导程序和BPB。
（3）BPB十分重要，由此可算出逻辑地址与物理地址。
7.文件分配表文件分配表是DOS文件组织结构的主要组成部分。
我们知道DOS进行分配的最基本单位是簇。
文件分配表是反映硬盘上所有簇的使用情况，通过查文件分配表可以得知任一簇的使用情况。
DOS在给一个文件分配空间时总先扫描FAT，找到第一个可用簇，将该空间分配给文件，并将该簇的簇号填到目录的相应段内。
即形成了“簇号链”。
FAT就是记录文件簇号的一张表。
FAT的头两个域为保留域，对FAT12来说是3个字节，FAT来说是4个字节。
其中头一个字节是用来描述介质的，其余字节为FFH 。
介质格式与BPB相同。
第一个字节的8位意义：7 6 5 4 3 ２１０└─────-┘ │ │ │┌0非双面置1 │ │ └┤│ │ └1双面│ │┌0不是8扇区│ └┤│ └1是8扇区│┌0不是可换的└┤└1是可换的FAT结构含义FAT12 FAT16 意义000H 0000H 可用FF0H－FF6H FFF0H－FFF6H 保留FF7H FFF7H 坏FF8H－FFFH FFF8H－FFFFH 文件最后一个簇×××H ××××H 文件下一个簇对于FAT16，簇号×2作偏移地址，从FAT中取出一字即为FAT中的域。