硬盘原理

这里讲的主要是网上所谓的老式磁盘，它是由一个个盘片组成的，我们先从个盘片结构讲起。如图1所示，图中的一圈圈灰色同心圆为一条条磁道，从圆心向外画直线，可以将磁道划分为若干个弧段，每个磁道上一个弧段被称之为一个扇区（图践绿色部分）。扇区是磁盘的最小组成单元，通常是512字节。

图1 老式磁盘一个盘片的结构

图2展示了由一个个盘片组成的磁盘立体结构，一个盘片上下两面都是可读写的，图中蓝色部分叫柱面（cylinder）。

 图2 老式磁盘的整体结构

简简单介绍了磁盘结构后，下面我们将对磁盘的参数进行讲解。磁盘的常见参数如下：

• 磁头（head）
• 磁道（track）
• 柱面（cylinder）
• 扇区（sector）
• 圆盘（platter）

图2中磁盘是一个 3个圆盘6个磁头，7个柱面（每个盘片7个磁道） 的磁盘，图2中每条磁道有12个扇区，所以此磁盘的容量为6*7*12*512字节。

即：

     存储容量 ＝ 磁头数 × 磁道(柱面)数 × 每道扇区数 × 每扇区字节数

 磁盘的寻址概念

数据读写是按照柱面进行,即磁头读写数据时首先在同一柱面从0磁道开始操作,依次向下在同一柱面的不同盘面进行操作

柱面(Cylinder),磁头(Header)和扇区(Sector),即C/H/S地址

每个扇区可以存放512个字节和一些其他信息:即数据存储的数据段和数据存储地点的标示符号

磁头读取扇区头标中的chs可以获得当前位置

下面讲一下现代磁盘，在老式磁盘中，尽管磁道周长不同，但每个磁道上的扇区数是相等的，越往圆心扇区弧段越短，但其存储密度越高。不过这种方式显然比较浪费空间，因此现代磁盘则改为等密度结构，这意味着外围磁道上的扇区数量要大于内圈的磁道，寻址方式也改为以扇区为单位的线性寻址。为了兼容老式的3D寻址方式，现代磁盘控制器中都有一个地址翻译器将 3D 寻址参数翻译为线性参数。实际磁头磁头,柱面,扇区信息都保存在硬盘控制电路的ROM芯片中,在访问磁盘时候将这种逻辑地址转换为物理地址.

此种方式记为LBA寻址:直线型,扇区等长

 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

MBR(Master Boot Record): 硬盘主引导记录

位置:0磁头,0柱面,1扇区(512MB),包括主引导程序446Byte,DPT(Disk Partition Table)(磁盘分区表)占用64Byte,硬盘有效标志占2Byte

作用:

　　主引导程序:用于硬盘启动时将系统控制转给用户指定的并在分区表中登记了的某个操作系统,负责从活动分区中装载，并运行系统引导程序.

　　硬盘分区表:由四个分区表项构成（每个16个字节）,负责说明磁盘上的分区情况，其内容由磁盘介质及用户在使用FDISK定义分区时决定。

硬盘的引导记录（MBR）是不属于任何一个操作系统，也不能用操作系统提供的磁盘操作命令来读取它,但我们可以用ROM-BIOS中提供的INT13H的2号功能来读出该扇区的内容，也可用软件工具Norton8.0中的DISKEDIT.EXE来读取.

MBR的组成

硬盘原理

原文：https://www.cnblogs.com/liuzhenbo/p/10797215.html