磁盤的物理結構初識

磁盤的物理結構
磁道(track):每個磁道有63個扇區
   當磁盤旋轉時,磁頭若保持在一個位置上,則每個磁頭都會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡,這些圓形軌跡就叫做磁道。磁盤上的磁道是一組記錄密度不同的同心圓。磁表面存儲器是在不同形狀(如盤狀、帶狀等)的載體上,塗有磁性材料層,工作時,靠載磁體高速運動,由磁頭在磁層上進行讀寫操作,信息被記錄在磁層上,這些信息的軌跡就是磁道。磁盤的磁道是一個個同心圓,僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區,磁盤上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁道之間並不是緊挨着的,這是因爲磁化單元相隔太近時磁性會產生相互影響。

扇區(sector):每個扇區512字節,是最小物理存儲單元
柱面(cylinder):
   硬盤最基本的組成部分是由堅硬金屬材料製成的塗以磁性介質的盤片,不同容量硬盤的盤片數不等。每個盤片有兩面,都可記錄信息。盤片被分成許多扇形區域,每個區域叫一個扇區,每個扇區可存儲128×2的N次方(N=0.1.2.3)字節信息。在DOS中每扇區是128×2^2=512字節,盤片表面上以盤片中心爲圓心,不同半徑的同心圓稱爲磁道。硬盤通常由重疊的一組盤片構成,每個盤面都被劃分爲數目相等的磁道,並從外緣的“0”開始編號,具有相同編號的磁道形成一個圓柱,(即柱面是一個立體概念,磁道是一個平面概念,同一個盤面上的,柱面大小是所有盤面相同半徑的磁道大小總和),稱之爲磁盤的柱面。
   磁盤的柱面數量與一個盤面上的磁道數量是相等的,但每個柱面容量大小爲=磁道容量*盤面數量。由於每個盤面都有自己的磁頭,因此,盤面數等於總的磁頭數。硬盤的容量=柱面數*磁頭數*扇區數*單個容量扇區大小。
   注意,有的特殊硬盤扇區大小初始不爲512字節,也可以自己在分區時自定義扇區大小,建議4K爲最優方案。
磁頭(head):
   硬盤內部結構磁頭是硬盤中最昂貴的部件,也是硬盤技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭,但是,硬盤的讀、寫卻是兩種截然不同的操作,爲此,這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性,從而造成了硬盤設計上的侷限。MR磁頭即磁阻磁頭,採用的是分離式的磁頭結構:寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭(MR磁頭不能進行寫操作),讀取磁頭則採用新型的MR磁頭,即所謂的感應寫、磁阻讀。磁頭是硬盤中對盤片進行讀寫工作的工具,是硬盤中最精密的部位之一。磁頭是用線圈纏繞在磁芯上製成的。硬盤在工作時,磁頭通過感應旋轉的盤片上磁場的變化來讀取數據;通過改變盤片上的磁場來寫入數據。爲避免磁頭和盤片的磨損,在工作狀態時,磁頭懸浮在高速轉動的盤片上方,而不與盤片直接接觸,只有在電源關閉之後,磁頭會自動回到在盤片上的固定位置(稱爲着陸區,此處盤片並不存儲數據,是盤片的起始位置)


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指導老師:雙星科技馮老師




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