硬盘结构和存储结构

1.1.3 盘片逻辑结构
第1章硬盘结构和存储原理
1.1.3 盘片逻辑结构
第1章硬盘结构和存储原理
1.1.3 盘片逻辑结构
第1章硬盘结构和存储原理
1.磁道
磁盘在低级格式化时被划分成许多同心圆，这些同心圆轨迹 叫做磁道（Track ）。磁道从外向内自 0 开始顺序编号信 息以脉冲串的形式记录在这些轨迹中，这些同心圆不是连续 记录数据，而是被划分成一段段的圆弧，由于径向长度不一 样，这些圆弧的角速度一样，而线速度不一样，外圈的线速 度较内圈的线速度大，即在同样的转速下，外圈在同样时间 段里，经过的圆弧长度要比内圈的圆弧长度大。每段圆弧叫 做一个扇区，扇区从“ l ”开始编号，每个扇区中的数据是 作为一个单元同时读出或写入的。磁道是看不见的，它们只 是盘面上以特殊形式磁化了的一些磁化区。这些磁道是在磁 盘格式化时就规划好了的。
IDE硬盘接 口
第1章硬盘结构和存储原理
SATA硬盘接口
1.1.2 拆解硬盘
产品 标签
控制电路板
第1章硬盘结构和存储原理
安装 螺钉
数据及电源接口
安装螺钉
1.1.2 拆解硬盘
第1章硬盘结构和存储原理
1.1.2 拆解硬盘
第1章硬盘结构和存储原理
1.1.3 盘片逻辑结构
第1章硬盘结构和存储原理
硬盘的盘片一般用铝合金作基片，高速旋转的硬盘也有用玻 璃作基片的。玻璃基片更容易达到其要求的平面度和光洁度， 并且有很高的硬度。磁头传动装置以很小的等距离使磁头部 件做径向移动，用以变换磁道。 硬盘的每一个盘片都有两个盘面（ side ) ，即上、下盘面， 一般每个盘面都利用上，即都装上磁头可以存储数据，成为 有效盘片，也有极个别的硬盘其盘面数为单数。每一个这样 的有效盘面都有一个盘面号，按顺序从上而下自“ 0 ”开 始依次编号。在硬盘系统中，盘面号又叫磁头号，就是因为 每一个有效盘面都有一个对应的读写磁头。硬盘的盘片组在 2 一 14 片不等，通常有 2 一 3 个盘片，故盘面号（磁头 号）为 0 - 3 或 0 - 5。
1.1.3 盘片逻辑结构
第1章硬盘结构和存储原理
3.簇 若干个扇区形成的一组。族的大小，既扇区数目， 由硬盘分区大小决定。簇是 DOS为文件分配空间 的最小单元。分区中，FAT表及根目录区之后的磁 盘空间按簇为文件分配空间。每簇依物理次序编为 2，3，4，…簇，称为簇号。
1.1.3 盘片逻辑结构
第1章硬盘结构和存储原理
1.2 硬盘数据组织
第1章硬盘结构和存储原理
为了能更深入地了解硬盘，我们还必须对硬盘的数 据结构有个简单的了解。 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： •主引导扇区（MBR） •操作系统引导扇区（OBR） •文件分配表（FAT） •目录区（DIR） •数据区（DATA）
1.1.3 盘片逻辑结构
第1章硬盘结构和存储原理
2.扇区 我们知道，操作系统是以扇区（ Sector ）形式将 信息存储在硬盘上的。每个扇区包括 512 字节的 数据和一些其他信息。一个扇区有两个主要部分： 即存储数据地点的标识符和存储数据的数据段。标 识符就是扇区头标，包括有组成扇区三维地址的三 个数字：扇区所在的磁头（或盘面）、磁道（或柱 面号），以及扇区在磁道上的位置即扇区号。
1.1 认识硬盘
第1章硬盘结构和存储原理
1.1.1 硬盘接口
IDE
IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”， 即“电子集成驱动器”，常见的2.5英寸IDE硬盘接口,它 的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的 硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了 硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了 增强，硬盘制造起来变得更容易，因为硬盘生产厂商不 需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼 容。对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。IDE这一接 口技术从诞生至今就一直在不断发展，性能也不断的提 高，其拥有的价格低廉、兼容性强的特点，为其造就了 其它类型硬盘无法替代的地位。
1.1 认识硬盘
第1章硬盘结构和存储原理
1.1.1 硬盘接口
SATA
使用SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，SATA硬 盘接口是未来PC机硬盘的趋势。2001年，由Intel、APT、 Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员 会正式确立了Serial ATA 1.0规范，2002年，虽然串行ATA 的相关设备还未正式上市，但Serial ATA委员会已抢先确立 了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式，串 行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力， 与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据） 进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高 了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插 拔的优点。
1.1 1 硬盘接口
硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓 存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘接 口硬盘与计算机之间的连接速度，在整个系统中，硬盘接口 的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。 从整体的角度上，硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI、光纤 通道和SAS五种，IDE接口硬盘多用于家用产品中，也部分 应用于服务器，SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场， 而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。SATA是种新生 的硬盘接口类型，还正处于市场普及阶段，在家用市场中有 着广泛的前景。
1.2 硬盘数据组织
第1章硬盘结构和存储原理
其他扇区
0磁道1柱面1扇 区
OBR MBR
0磁道0柱面1扇区
1.2 硬盘数据组织
第1章硬盘结构和存储原理
1. 2.1 主引导扇区
MBR（Main Boot Record 主引导记录区）位于整个硬盘 的0磁道0柱面1扇区。不过，在总共512字节的主引导扇区 中，MBR只占用了其中的446个字节，另外的64个字节交 给了DPT（Disk Partition Table硬盘分区表），最后两个 字节“55，AA”是分区的结束标志。这个整体构成了硬 盘的主引导扇区。