存儲基礎知識之磁盤知識

磁盤最內側是啟停區或者著陸區，接著是數據區，最外圈是0磁道。0磁道檢測器，由它來完成硬盤的初始定位。

硬盤的每一個盤面都有上、下兩個盤面。每個盤面都能利用，都可以存儲數據，成為有效盤面。每一個有效盤面都有一個盤面號，按照從上到下的順序從0開始依次編號。在硬盤系統中，硬盤的盤面號也叫磁頭號，因為每一個有效盤面都有一個對應的讀寫磁頭。

磁盤在格式化時被劃分為許多同心圓，這些同心圓軌跡叫磁道。磁道從最外圈向最內圈從0開始順序編號。同心圓磁道被劃分成一段段圓弧，每段圓弧叫做一個扇區。扇區從1開始編號，扇區是讀寫的最小單位，一般扇區大小是512個字節。一個扇區內部的數據，是連續流式記錄的。

所有的盤面中半徑相同的磁道組成柱面。每個圓柱上的磁頭都從0磁頭開始進行操作。依次向下在同一個柱面的不同盤面（即磁頭）上進行操作。鹽城數據恢復只有在同一柱面的所有磁頭全部讀寫完畢之后磁頭才轉移到下一個柱面，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，即尋道。

一個磁道寫滿數據后，就在同一個柱面的下一個盤面來寫。一個柱面寫滿后，才移到下一個柱面開始寫數據，這樣可以減少尋道的頻繁度。讀寫數據也是按照這種方式進行，這樣就提高了硬盤的讀寫效率。

扇區頭標組成包括組成扇區三級地址的三個數字：①：扇區所在的柱面（磁道）。②：磁頭編號。③：扇區在磁道上的位置，即扇區號。

柱面（Cylinder）、磁頭（Header）和扇區（Sector）三者簡稱CHS，所以扇區的地址又稱為CHS地址。

CHS編址方式已經不再使用，而轉為LBA編址方式。LBA編址方式磁盤對外提供的地址全部為線性的地址，即LBA地址。

CHS中，柱面數（Cylinders）表示硬盤每一面盤面上有多少條磁道。

磁頭數（Headers）表示硬盤總共有幾個磁頭，也就是有幾個盤面。

扇區數（Sectors）表示每一條磁道上有多少扇區。每個扇區一般是512B。目前很多大型磁盤陣列所使用的硬盤，由于陣列控制器需要做一些校驗信息之類的特殊存儲，這些磁盤都被格式化成每扇區520B。

系統在磁盤上寫入信息時，寫滿一個磁道后會轉到同一柱面的下一個磁頭，當柱面寫滿時，再轉向下一個柱面。從同一盤面的一個磁道轉到另外一個磁道，也就是從一個柱面轉到下一個柱面，這個動作叫換道。

磁頭定位到磁道之后，磁頭開始用磁性來對扇區中的每個磁粒子區做磁化操作，每個磁極表示一個0或者1狀態。每個扇區規定可以存放4096位這種狀態，也就是512B。一個扇區可以看作是線性的，記錄是順序的。

磁頭的位移動非?？欤褂貌竭M電機來精確地換行（換磁道）。但是相對于磁盤的盤片的高速轉動而言，步進的速度就慢多了，所以制約磁盤性能的主要因素是這個步進速度（換行或者換道速度），也就是尋道速度。

后來扇區尋址體系變了，因為后來的磁盤中每個磁道的扇區數目不同了，外圈由于周長比較長，所以容納的扇區可以很多，干脆采用了邏輯地址來對每個扇區編址，將具體的盤片、磁道和扇區，抽象成LBA（Logical Block Address順序編址），LBA1表示0號盤片0號磁道的0號扇區。

LBA地址到實際的盤片、磁道和扇區地址的映射工作由磁盤內部的邏輯電路來查詢ROM中的對應表而得到。

CHS和LBA是可以進行換算得到的。現在LBA48可以達到128PB尋址，LBA28為128GB尋址。