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1. 盤面
乙個碟片都有兩個盤面（side），即上、下盤面，一般每個盤面都會利 用，都可以儲存資料，成為有效碟片，也有極個別的硬碟盤面數為單數。每乙個這樣的有效盤面都有乙個盤面號，按順序從上至下從「0」開始依次編號。在硬碟系 統中，盤面號又叫磁頭號，因為每乙個有效盤面都有乙個對應的讀寫磁頭。硬碟的碟片組在2～14片不等，通常有2～3個碟片，故盤面號（磁頭號）為0～3或 0～5。
2. 磁軌
磁碟在格式化時被劃分成許多同心圓，這些同心圓軌跡叫做磁軌（track）。磁軌從外向內從0開始順序編號。硬碟的每乙個盤面有300～1 024個磁軌，新式大容量硬碟每面的磁軌數更多。資訊以脈衝串的形式記錄在這些軌跡中，這些同心圓不是連續記錄資料，而是被劃分成一段段的圓弧，這些圓弧 的角速度一樣。由於徑向長度不一樣，所以，線速度也不一樣，外圈的線速度較內圈的線速度大，即同樣的轉速下，外圈在同樣時間段裡，劃過的圓弧長度要比內圈 劃過的圓弧長度大。每段圓弧叫做乙個扇區，扇區從「1」開始編號，每個扇區中的資料作為乙個單元同時讀出或寫入。乙個標準的3.5寸硬碟盤面通常有幾百到 幾千條磁軌。磁軌是「看」不見的，只是盤面上以特殊形式磁化了的一些磁化區，在磁碟格式化時就已規劃完畢。
3. 柱面
所有盤面上的同一磁軌構成乙個圓柱，通常稱做柱面（cylinder），每個圓柱上的磁頭由上而下從「0」開始編號。資料的讀/寫按柱面進行，即磁 頭讀/寫資料時首先在同一柱面內從「0」磁頭開始進行操作，依次向下在同一柱面的不同盤面即磁頭上進行操作，只在同一柱面所有的磁頭全部讀/寫完畢後磁頭 才轉移到下一柱面，因為選取磁頭只需通過電子切換即可，而選取柱面則必須通過機械切換。電子切換相當快，比在機械上磁頭向鄰近磁軌移動快得多，所以，資料 的讀/寫按柱面進行，而不按盤面進行。也就是說，乙個磁軌寫滿資料後，就在同一柱面的下乙個盤面來寫，乙個柱面寫滿後，才移到下乙個扇區開始寫資料。讀資料也按照這種方式進行，這樣就提高了硬碟的讀/寫效率。
一塊硬碟驅動器的圓柱數（或每個盤面的磁軌數）既取決於每條磁軌的寬窄（同樣，也與磁頭的大小有關），也取決於定位機構所決定的磁軌間步距的大小。
4.扇區
作業系統以扇區（sector）形式將資訊儲存在硬碟上，每個扇區包括512個位元組的資料和一些其他資訊。乙個扇區有兩個主要部分：儲存資料地點的識別符號和儲存資料的資料段。
扇區的第乙個主要部分是識別符號。識別符號，就是扇區頭標，包括組成扇區三維位址的三個數字：扇區所在的磁頭（或盤面）、磁軌（或柱面號）以及扇區在磁 道上的位置即扇區號。頭標中還包括乙個字段，其中有顯示扇區是否能可靠儲存資料，或者是否已發現某個故障因而不宜使用的標記。有些硬碟控制器在扇區頭標中 還記錄有指示字，可在原扇區出錯時指引磁碟轉到替換扇區或磁軌。最後，扇區頭標以迴圈冗餘校驗（crc）值作為結束，以供控制器檢驗扇區頭標的讀出情況， 確保準確無誤。
扇區的第二個主要部分是儲存資料的資料段，可分為資料和保護資料的糾錯碼（ecc）。在初始準備期間，計算機用512個虛擬資訊位元組（實際資料的存放地）和與這些虛擬資訊位元組相應的ecc數字填入這個部分。
4、硬碟的讀寫原理
系統將檔案儲存到磁碟上時，按柱面、磁頭、扇區的方式進行，即最先是第1磁軌的第一磁頭下（也就是第1盤面的第一磁軌）的所有扇區，然後，是同一柱面的下一磁頭，……，乙個柱面儲存滿後就推進到下乙個柱面，直到把檔案內容全部寫入磁碟。
系統也以相同的順序讀出資料。讀出資料時通過告訴磁碟控制器要讀出扇區所在的柱面號、磁頭號和扇區號（實體地址的三個組成部分）進行。磁碟控制器則 直接使磁頭部件步進到相應的柱面，選通相應的磁頭，等待要求的扇區移動到磁頭下。在扇區到來時，磁碟控制器讀出每個扇區的頭標，把這些頭標中的位址資訊與 期待檢出的磁頭和柱面號做比較（即尋道），然後，尋找要求的扇區號。待磁碟控制器找到該扇區頭標時，根據其任務是寫扇區還是讀扇區，來決定是轉換寫電路， 還是讀出資料和尾部記錄。找到扇區後，磁碟控制器必須在繼續尋找下乙個扇區之前對該扇區的資訊進行後處理。如果是讀資料，控制器計算此資料的ecc碼，然 後，把ecc碼與已記錄的ecc碼相比較。如果是寫資料，控制器計算出此資料的ecc碼，與資料一起儲存。在控制器對此扇區中的資料進行必要處理期間，磁碟繼續旋轉。
磁碟的讀寫順序都是從碟片的最外面開始向內讀寫，也就是從1柱面1磁軌1扇區開始（0柱面0磁軌1扇區為磁碟主引導扇區），然後尋道找到對應的扇區，再根據讀寫情況，切換電路對磁碟進行或讀或寫操作。但如果扇區編號（儲存在扇區頭標）是按1,2,3的數字順序排列下去，那就可能出現乙個讀寫效率的問題。比如扇區編號是按上面的情況排列在磁軌上，那麼當磁頭對扇區1讀寫完成後，如果由於碟片的旋轉速度過快或磁碟資料讀寫速度過慢，以致磁頭準備對扇區2進行讀寫時，磁頭卻轉到扇區2中間，磁軌上的扇區間隔已不足以為磁碟提供讀寫下一扇區的準備時間，那麼磁碟就需旋轉一周後回頭再對扇區2進行讀寫。這樣的話，磁碟讀寫一道磁軌時，磁碟旋轉的週數就等於該磁軌上的扇區數，這將大大降低磁碟的讀寫速率。因此，ibm的一位工程師就創出一種「交叉因子編碼」的方式來對扇區進行編號。比如交叉因子為2:1,也就是1與2之間相差兩扇區（比如第一位為扇區1,那麼扇區2就在第三位），2與3也是如此，以此類推。如果磁碟旋轉通過扇區1、2之間的間隔的時間小於磁碟的準備時間，那麼讀完一磁軌的資料就需要磁碟旋轉兩周，否則就需旋轉一磁軌的扇區數。若是「準備時間」仍不足的話可以用交叉因子為3:1。因此通過交叉因子編碼可以大大地提高磁碟讀寫速率，並充分利用磁碟空間，防止資源浪費。
盤面，磁軌，柱面，扇區
磁碟結構及讀寫特性 另一篇 1.盤面 乙個碟片都有兩個盤面 side 即上 下盤面，一般每個盤面都會利 用，都可以儲存資料，成為 有效碟片，也有極個別的硬碟盤面數為單數。每乙個這樣的有效盤面都有乙個盤面號，按順序從上至下從 0 開始依次編號。在硬碟系 統中，盤面號又叫磁頭號，因為每乙個有效盤面都有乙...
磁軌，扇區，柱面簡介
當磁碟旋轉時，磁頭若保持在乙個位置上，則每個磁頭都會在磁碟表面劃出乙個圓形軌跡，這些圓形軌跡叫做磁軌。磁軌用肉眼看不見，以特殊方式磁化了一些磁化區，磁碟上的資訊便是沿著這樣的軌道存在的。相鄰的磁軌並不緊挨著，因為磁化單元相鄰太近時磁性會產生影響，同時為磁頭讀寫帶來困難。磁碟上的每個磁軌被分為若干個弧...
扇區 磁軌 柱面和簇的介紹
一直以來對這幾個概念非常模糊，最近看ramdisk 感覺wdf和wdm差距好大啊 就認真的看了下概念，嘿嘿。首先可以想象成一跟由很多圓形碟片組成的圓柱體。磁軌 track，可以理解為乙個圓形碟片由許許多多的同心圓組成，每乙個同心圓可以認為是乙個磁軌。硬碟是乙個高速旋轉的東西，當磁碟旋轉時，磁頭若保持...