幾張圖讓你徹底明白磁碟的內部結構

一、老式磁盤

圓形的盤片(主要記錄數據的部分);

機械手臂,與在機械手臂上的磁頭(可讀寫盤片上的數據);

主軸馬達,可以轉動盤片,讓機械手臂的磁頭在盤片上讀寫數據。

它是由一個個盤片組成的,我們先從個盤片結構講起。如圖1所示,圖中的一圈圈灰色同心圓為一條條磁道,從圓心向外畫直線,可以將磁道劃分為若干個弧段,每個磁道上一個弧段被稱之為一個扇區(圖踐綠色部分)。扇區是磁盤的最小組成單元,通常是512字節。

幾張圖讓你徹底明白磁盤的內部結構

圖1 老式磁盤一個盤片

整塊磁盤的立體結構圖:

幾張圖讓你徹底明白磁盤的內部結構

圖2 磁盤立體結構

簡簡單介紹了磁盤結構後,下面我們將對磁盤的參數進行講解。磁盤的常見參數如下:

磁頭(head)

磁道(track)

柱面(cylinder)

扇區(sector)

圓盤(platter)

圖2中磁盤是一個 3個圓盤6個磁頭,7個柱面(每個盤片7個磁道) 的磁盤,圖2中每條磁道有12個扇區,所以此磁盤的容量為6*7*12*512字節。

即:

存儲容量 = 磁頭數 × 磁道(柱面)數 × 每道扇區數 × 每扇區字節數

二、現代磁盤

在老式磁盤中,儘管磁道周長不同,但每個磁道上的扇區數是相等的,越往圓心扇區弧段越短,但其存儲密度越高。不過這種方式顯然比較浪費空間,因此現代磁盤則改為等密度結構,這意味著外圍磁道上的扇區數量要大於內圈的磁道,尋址方式也改為以扇區為單位的線性尋址。為了兼容老式的3D尋址方式,現代磁盤控制器中都有一個地址翻譯器將 3D 尋址參數翻譯為線性參數。

幾張圖讓你徹底明白磁盤的內部結構

圖3 現代磁盤分區情況

圖3 的磁盤結構是以sectors(扇區)為單位,每個扇區大小是512bytes,/dev/sda1 的起始扇區是63。,結束扇區是209728574,大小是100G

我們可以用公式核算出/dev/sda1 的存儲空間大小,即:

/dev/sda1存儲空間 = ((209728574-63)+1)*512bytes=?

大家可以算一下,最紅結果摺合成GB的話正好是100G(記住是2進制哦)

有的現代磁盤是以柱面為單位的,如下圖:

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圖4 柱面為單位的現代磁盤

大家不妨核算以下圖4的磁盤存儲空間大小哦


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