硬盤盤片的結構是什么

這篇文章主要介紹“硬盤盤片的結構是什么”，在日常操作中，相信很多人在硬盤盤片的結構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，希望對大家解答”硬盤盤片的結構是什么”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

內容簡介

我們為什么要整理這篇筆記呢？為了理解硬盤盤片的組成結構。在理解磁盤盤片結構后，有助于我們理解磁盤命令，如fdisk(8)等，中使用的術語；有助于我們理解數據在磁盤中的分布方式；可以增強我們進行“高逼格”磁盤操作的自信心；理解在進行某些磁盤操作時發生哪些動作。所以說還是有必要的理解磁盤盤片結構。

該筆記將介紹：磁盤盤片結構，并簡單介紹磁盤組成結構（我們的關注重點為磁盤盤片結構）。

盤片的物理組成

盤片（PLATTER）為圓形金屬盤，安裝在硬盤內部的主機電軸上。部分硬盤包含多個盤片，以在有限空間內提供更多數據存儲。

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，通過特別的制造技術沉積很薄的涂層，這個薄涂層就是數據存儲的地方，稱為介質層。當磁介質應用到基板表層時，會涂有薄潤滑的保護層，以保護介質層。這復雜的三層介質如下：

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。隨著技術進步，針頭與盤片距離縮短，盤片轉速更高，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，它們更加穩定、質量更好、盤片更薄。

介質層

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

采用“特殊技術”將磁性材料沉積在基板上。基板兩面都涂有該薄涂層，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層，也就是說盤片的兩面都可以存儲數據。（注意，這點會影響我們對其他內容的理解）

保護層

在介質層上，涂有超薄、防護的、潤滑的保護層。它用于保護磁盤免于由于意外磁頭接觸、“磁頭碰撞”、異物進入磁盤而帶來的損壞。

盤片的特定結構

為了維護有組織的盤片以及取回數據，盤片被組織成“特定結構”。這種“特定結構”不是盤片的物理組成，而是邏輯劃分方法。這些特定結構包括軌道（Track）、扇區（Sector）、簇（Cluster）。

軌道（Track）、磁柱（Cylinder）

每個盤片被分成數千個緊湊的同心圓，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。軌道值在最外側從零開始，推移到最內測。每個軌道可以容納大量數據。

軌道是磁盤驅動器中數據的物理分區。在驅動器中單個碟片上的軌道數量恰好等于驅動器的磁柱數量。

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

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

扇區（Sector）

軌道被分割成數千個很小的單元，稱為扇區（Sector）。在硬盤上，扇區是數據存儲的基本單元，每個扇區可容納數據超過512字節。少許附加字節用于控制結構與錯誤校驗。

大小：傳統的硬盤是一個扇區是512字節，在 CD-ROM 中是2048字節，在新一點的硬盤中使用 4096 字節的扇區。

扇區的組成：在現代的磁盤中，每個物理扇區由兩部分組成：
1）頭部，包含驅動器和控制器使用的信息。
2）數據區域，用于保存數據。我們常說“扇區為 512 字節”，只是指扇區的數據區域。

簇（Cluster）

在硬盤上，每個分區細分為簇（Cluster）。簇是在硬盤上存儲的最小的可能單元。簇大小取決于兩樣東西：分區大小；在分區上的文件系統。將扇區組織在壹起形成簇。

其他內容

容量計算

因此「機械磁盤」的容量計算公式是：
1）碟片扇區數 * 扇區容量 * 碟片數
2）磁盤讀/寫磁頭數量 * 每個磁頭負責的磁柱數量 * 每個磁柱所含有的磁區數量 * 磁區容量

每個「Partition entry」是16字節，它的單位是扇區，每個扇區512字節，因此總字節數就是：512 x 2 ^ 16 x 8
在 PC XT 時代的硬盤技術產品，分區表使用柱面、磁頭、扇區（CHS尋址）單元細分存儲介質。這些值不再與現代磁盤驅動器中的名稱相對應，也與其他設備無關，例如固態驅動器，這些設備實際上沒有圓柱或磁頭。

到此，關于“硬盤盤片的結構是什么”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！