机械硬盘物理结构
硬盘的物理结构一般由磁头与盘片、电动机、主控芯片与排线等部件组成；
磁头（head） ----- 柱面（Cylinder） ----- 磁道（Track） ---- 扇区（Sector）
硬盘停止转动时，磁头会停在盘片外的启停区（但有的说是盘片内），当主电动机带动盘片旋转时，副电动机带动磁头滑动到盘片上的指定位置进行寻道，一张盘片对应一组磁头，盘片位于一组磁头中间，盘片高速旋转，与磁头之间只有很小的距离，磁头悬浮在碟面上画出一个与碟片同心的圆形轨道（磁轨，所有盘片同一位置的磁轨，称一个柱面），通过控制上下磁头确定读取盘面的正面还是反面，然后由磁头的磁感线圈感应碟面上的磁性与使用硬盘厂商指定的读取时间或数据间隔定位扇区（每个磁轨被等分为若干个弧段，每个弧段成扇区），从而得到该扇区的数据内容。
硬盘一般来讲转速越高，磁盘性能越好。因为转速越高，数据读取越快，但是磁盘转速越快，功率、发热都会有所提高,所以一般台式机的硬盘他的转速通常是7200转，而笔记本通常是5400转。
越靠近内圈面积越小，转速越小，越靠近外圈面积越大，转速越大。
磁头：读取数据的磁臂，通常被一个head的大小为512B，head为读取数据的最小单位。
扇区大小 512byte
簇大小 4096字节（ntfs默认）
硬盘使用准备
低级格式化（Low-Level Formatting）
用于对磁盘划分柱面、磁道、扇区使硬盘具备存储能力的操作。（将所有可读写区域用0覆盖）
可以将写入失败的部分区隔出来，避免资料写入,即屏蔽坏道。
同时完全的清除旧资料，避免资料被恢复。
高级格式化
指根据用户选定的文件系统，在磁盘的特定区域写入特定数据，以达到初始化磁盘或磁盘分区、清除原磁盘或磁盘分区中所有文件的一个操作。
高级格式化包括对主引导记录中分区表相应区域的重写、根据用户选定的文件系统，在分区中划出一片用于存放文件分配表、目录表等用于文件管理的磁盘空间
编址方式与寻址方式
CHS寻址方式（Cylinder-head-sector，简称为CHS） 早期对硬盘驱动器的每一个物理数据块进行编址的一种方法。 续写顺序依次为：Cylider（柱面）、Head（磁头）、Sector（扇区）。
LBA寻址方式 逻辑块地址，LBA寻址方式是一种“线性寻址模式”，在这种模式下，不考虑磁盘的物理结构，直接将磁盘上的所有扇区依次从“0”开始进行编号，直到磁盘的最大扇区数减1。
固态硬盘
固态硬盘主要由 主控芯片 闪存颗粒 缓存颗粒 组成。
固态硬盘寿命由 闪存颗粒读写次数 限制。
读写单位为页,擦除单位为块,硬盘读写单位为扇区.
和机械硬盘原理完全不同，为了兼容现有操作系统、软件的磁盘操作(总不可能专门为闪存类存储设备专门开发磁盘操作规范),你看到的SSD里面的扇区、柱面、磁道都是通过固件模拟出来的.
数据操作的最小单位
从应用程序包括用户界面的角度来看，存取信息的最小单位是Byte（字节）；
从磁盘的物理结构来看存取信息的最小单位是扇区，一个扇区是512字节；
从操作系统对硬盘的存取管理来看，存取信息的最小单位是簇，簇是一个逻辑概念，一个簇可以是2、4、8、16、32或64个连续的扇区。一个簇只能被一个文件占用，哪怕是只有1个字节的文件，在磁盘上存储时也要占用一个簇，这个簇里剩下的扇区是无用的。例如用NTFS文件系统格式化的时候默认是8个扇区组成一个簇，即4096字节。所以你如果保存了一个只有1字节的文件（例如字母N），它在磁盘上实际也要占用4096字节（4K），所以“簇”也可以理解为操作系统存取信息的最小单位。
参考：
磁盘格式化
HD Tune检查硬盘，表明产生了坏道，如何用软件屏蔽坏道，而坏道里面的数据怎么办？
磁盘中存取信息的最小单位是?
好文阅读
发表评论