硬碟基礎知識 磁頭 柱面 扇區理解

2021-08-31 16:24:04 字數 1990 閱讀 9995

by: ailson jack

date: 2018.11.11

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1、基礎知識

整個硬碟上一般有很多的碟片組成,沿著碟片半徑的方向被劃分成了很多同心圓,這就是磁軌,每條磁軌由很多的扇形區域組成,叫做扇區(扇區是從磁碟讀出和寫入資訊的最小單位,通常大小為512位元組),不同碟片上的同半徑磁軌組成了柱面,這些都是磁碟物理上的概念,知道便可。有了這些概念,便可以計算磁碟的容量:

磁碟容量 = 磁頭數x磁軌(柱面)數x每道扇區數x每扇區位元組數

磁頭(head)數:每個碟片一般有上下兩面,分別對應1個磁頭,共2個磁頭,因此,用哪個磁頭就可以表示資料在哪個磁面;

磁軌(track)數:磁軌從碟片外圈往內圈編號0磁軌,1磁軌…,靠近主軸的同心圓用於停靠磁頭,不儲存資料;

柱面(cylinder)數:等於磁軌數量,所有磁片中半徑相同的同心磁軌構成「柱面",意思是這一系列的磁軌垂直疊在一起,就形成乙個柱面的形狀。簡單地理解,柱面就是磁軌;

扇區(sector)數:每個磁軌都被切分成很多扇形區域,每個磁軌的扇區數量相同;

圓盤(platter)數:就是碟片的數量。

磁碟的結構圖如下所示:

2、相對扇區號的計算

3.5寸1.44m 軟盤,有兩個磁頭,正反兩面各乙個;80個磁軌(即80個圓圈);每個磁軌有18個扇區;每個扇區為512位元組。

軟盤容量 = 512位元組/扇區 * 2面 * 80磁軌(柱面)/面 * 18扇區/磁軌 = 1440 kb

磁頭,即面:編號[0, 1]

80個磁軌,即柱面(圓圈):編號[0, 79]

18個扇區:編號[1, 18]

相對扇區號[0, 2879]:相對扇區號按照柱面排序,即從最外頭的圓圈到最裡頭的圓圈。

0柱面正面(即磁頭號為0)的1-18扇區為0-17號相對扇區,0柱面反面(即磁頭號為2)的1-18扇區為18-35號相對扇區,然後是1柱面,2柱面,直到79柱面。

(1)、知道柱面號,磁頭號,扇區號計算相對扇區號

由上面可知0號柱面包含了相對扇區號[0,35],1號柱面包含相對扇區號[36,71],依次類推。

設相對扇區號為n,則

柱面號ch = n / 36;

令x = n % 36;

則x範圍為[0,35],其中[0,17] 為磁頭號0, [18,35]為磁頭號1.

則磁頭號dh = x / 18;

令y = x % 18; y範圍[0, 17]

則扇區號cl = y + 1。

相對扇區號:n = 36*ch + 18*dh + cl。

(2)、知道相對扇區號,計算柱面號、磁頭號、扇區號

n = 36*ch + 18*dh + cl;

由此式子,也可計算:

ch = n / 36

dh = (n % 36) / 18

cl = (n % 36) % 18 + 1

3、硬碟上的引導資訊

硬碟的第乙個扇區被稱之為boot sector。由mbr (masterboot record)、dpt (disk partition table) 和 boot record id 三部分組成。

mbr又稱作主引導記錄,占用 boot sector 的前 446 個位元組(0 ~ 0x1bd)。存放系統主引導程式,負責從活動分割槽中裝載並執行系統引導程式。

dpt 即主分割槽表,占用 64 個位元組 (0x1be ~ 0x1fd),記錄了磁碟的基本分割槽資訊。主分割槽表分為四個分割槽項,每項 16 位元組,分別記錄了每個主分割槽的資訊 (因此最多可以有 4 個主分割槽)。

boot record id 即引導區標記,占用兩個位元組 (0x1fe ~ 0x1ff)。對於合法引導區,它等於 0xaa55,這是判別引導區是否合法的標誌。

注:

硬碟基本知識(磁頭 磁軌 扇區 柱面)

碟片 platter 磁頭 head 磁軌 track 扇區 sector 柱面 cylinder 碟片 片面 和 磁頭 硬碟中一般會有多個碟片組成,每個碟片包含兩個面,每個盤面都對應地有乙個讀 寫磁頭。受到硬碟整體體積和生產成本的限制,碟片數量都受到限制,一般都在5片以內。碟片的編號自下向上從0開...

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