欢迎光 临昆明精艺电脑公司官网 !

昆明精艺电脑公司

全国统一服务热线 : 13888794287

昆明精艺电脑公司

硬盘基本知识:物理构造和逻辑单元

首先简 单认识一下硬盘的物理结构,硬盘内 部的物理结构很复杂,只能从 大的颗粒度去看内部的结构

总体来说,硬盘结构包括:盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份。所有的盘片(一般硬 盘里有多个盘片,盘片之间平行)都固定在一个主轴上。在每个 盘片的存储面上都有一个磁头,磁头与 盘片之间的距离很小(所以剧 烈震动容易损坏),磁头连 在一个磁头控制器上,统一控 制各个磁头的运动。磁头沿 盘片的半径方向动作,而盘片 则按照指定方向高速旋转,这样磁 头就可以到达盘片上的任意位置了。

盘片上 涉及的基本概念

整个硬 盘上一般有很多的盘片组成,每个盘 片如同切西瓜一样被“切”成一块一块的扇面,同时沿 着半径的方向被划分成了很多同心圆,就是传说中的磁道,每条磁 道被扇面切成很多的扇形区域叫做扇区(扇区是 从磁盘读出和写入信息的最小单位,通常大小为512字节),不同盘 片上的同半径磁道组成了柱面,这些都 是磁盘物理上的概念,知道便可。有了这些概念,我帮便 可以计算磁盘的容量:

磁头数 × 磁道(柱面)数 × 每道扇区数 × 每扇区字节数

l ? ? ? ? 磁头(head)数:每个盘 片一般有上下两面,分别对应1个磁头,共2个磁头;
l ? ? ? ? 磁道(track)数:磁道是 从盘片外圈往内圈编号0磁道,1磁道...,靠近主 轴的同心圆用于停靠磁头,不存储数据;
l ? ? ? ? 柱面(cylinder)数:同磁道数量;
l ? ? ? ? 扇区(sector)数:每个磁 道都别切分成很多扇形区域,每道的扇区数量相同;
l ? ? ? ? 圆盘(platter)数:就是盘片的数量。

硬盘上的数据定位

每个扇区可存储128×2的N次方(N=0.1.2.3)字节的数据(一般为512B),扇区为 数据存储的最小单元,从上图可知,外圈的 扇区面积比内圈大,为何存 储的数据量相同,这是因 为内外圈使用的磁物质密度不同,但现在 的硬盘已经采用内外圈同密度物质来存储数据了,以减少类似“大面积小数据”的浪费情况。(此时的 内外磁道的扇区数量将不同,具体细节省略)

有了扇区(sector),有了柱面(cylinder),有了磁头(head),显然可以定位数据了,这就是数据定位(寻址)方式之一,CHS(也称3D),对早期的磁盘(上图所示)非常有效,知道用哪个磁头,读取哪 个柱面上的第几扇区就OK了。CHS模式支 持的硬盘容量有限,用8bit来存储磁头地址,用10bit来存储柱面地址,用6bit来存储扇区地址,而一个扇区共有512Byte,这样使用CHS寻址一 块硬盘最大容量为256 * 1024 * 63 * 512B = 8064 MB(1MB = 1048576B)(若按1MB=1000000B来算就是8.4GB)

但现在 很多硬盘采用同密度盘片,意味着 内外磁道上的扇区数量不同,扇区数量增加,容量增加,3D很难定位寻址,新的寻址模式:LBA(Logical Block Addressing)。在LBA地址中,地址不 再表示实际硬盘的实际物理地址(柱面、磁头和扇区)。LBA编址方式将CHS这种三 维寻址方式转变为一维的线性寻址,它把硬 盘所有的物理扇区的C/H/S编号通 过一定的规则转变为一线性的编号,系统效 率得到大大提高,避免了烦琐的磁头/柱面/扇区的寻址方式。在访问硬盘时,由硬盘 控制器再将这种逻辑地址转换为实际硬盘的物理地址。

LBA下的编号,扇区编号是从0开始。

逻辑扇区号LBA的公式:

LBA(逻辑扇区号)=磁头数 × 每磁道扇区数 × 当前所在柱面号 + 每磁道扇区数 × 当前所在磁头号 + 当前所在扇区号 – 1

例如:CHS=0/0/1,则根据公式LBA=255 × 63 × 0 + 63 × 0 + 1 – 1= 0

也就是说物理0柱面0磁头1扇区,是逻辑0扇区。

上一篇: 没有啦!

Copyright 昆明五 华精艺电脑经营部 all rights reserved | 备案号: | 地址:云南省 昆明市五华区一二一大街27号

微信公众号 扫一扫关注官方微信

13888794287

微信公众号

扫一扫关注官方微信

手机版二维码

扫一扫查看手机版

友情链接:    19体育-体育资讯   19体育官网-app下载网址   19体育官网-手机推荐下载   19体育官网_投注官网   19体育下载-官网登录入口