硬盘结构

1.硬盘结构

硬盘大致由盘片、读写头（磁头）、马达、底座、电路板等几大项组合而成。

硬盘的每一个盘片都有两个盘面，即上、下盘面。每个盘面都能利用，都可以存储数据，成为有效盘片。每一个这样的有效盘面都有一个盘面号，按从上到下的顺序从0开始依次编号。在硬盘系统中，盘面号又叫磁头号，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2～14片不等，通常有2～3个盘片，故盘面号（磁头号）为0～3或0～5。

2.硬盘划分

硬盘首先在逻辑上被划分为磁道、柱面以及扇区

2.1磁道

磁盘在格式化时被划分成许多同心圆，这些同心圆轨迹叫做磁道。磁道从最外圈向内圈从0开始顺序编号。硬盘的每一个盘面有300～1024个磁道，新式大容量硬盘每面的磁道数更多。这些同心圆磁道不是连续记录数据，而是被划分成一段段的圆弧，这些圆弧的角速度一样。由于径向长度不一样，所以线速度也不一样，外圈的线速度较内圈的线速度大。在同样的转速下，外圈在相同的时间段里，划过的圆弧长度要比内圈划过的圆弧长度大，因此外圈数据的读写要比内圈快。

2.2柱面

所有盘面上的同一磁道，在竖直方向上构成一个圆柱，通常称做柱面。每个圆柱上的磁头由上而下从0开始编号。数据的读写按柱面进行，即磁头读写数据时首先在同一柱面内从0磁头开始进行操作，依次向下在同一柱面的不同盘面（即磁头）上进行操作。只有在同一柱面所有的磁头全部读写完毕后磁头才转移到下一柱面，因为选取磁头只需通过电子切换即可，而选取柱面则必须通过机械切换，即寻道。

电子切换相当快，比使用机械将磁头向邻近磁道移动要快得多，所以数据的读写按柱面进行，而不按盘面进行。也就是说，一个磁道写满数据后，就在同一柱面的下一个盘面来写。一个柱面写满后，才移到下一个柱面开始写数据，这样可以减少寻道的频繁度。读写数据也按照这
种方式进行，这样就提高了硬盘的读写效率。

一块硬盘驱动器的圆柱数或每个盘面的磁道数既取决于每条磁道的宽窄（也与磁头的大小有关），也取决于定位机构所决定的磁道间步距的大小。如果能将磁头做得足够精细，定位距离足够小，那么就会获得更高的磁道数和存储容量。如果磁头太大，则磁道数就要降低以容纳这个磁头，这样磁道与磁道之间的磁粉将无法利用，浪费得太多。如果能将磁头做成单个原子的精度，那么存储技术就会发生革命性的质变。