硬盘

硬盘使用快速移动的机械手臂来读/写取磁片上面的数据
硬盘的组建有
platter(磁片),spindle,r/w head,actuator arm assembly,contorller
硬盘结构

Platter

一个硬盘一般存在一个或者多个圆形碟片(platters)
Spindle and Platter
这么多的platters封装在一个盒子里面,叫做Head Disk Assembly(HDA)

Spindle

Spindle把所有的Platters连接起来,并且它和motor(马达)相连接,这样就可以愉快的转起来了。
一般都可以转数千个Revolutions per minute(RPM)

R/W Head

R/W Head
每一面都有读写头,读写头可以改变磁片的磁极,读写头并没有直接碰着磁片,他们有一个距离叫做head flying height,只要磁片转起来,带动的空气会让磁头飞起来。

Actuator Arm Assembly

读写头就被绑在这个东西上面

Controller

Contoller是被印刷在电路板上,由微处理器以及内存,电路和固件组成,固件控制这Spindle马达的电源和速度。它可以和主机通信,也可以控制机械手臂,来优化数据访问。

硬盘物理结构

数据被记录在磁道(tracks)上,磁道从0开始编号,从里到外依次增加,每一个磁道都被划分为若干个小块,每个小块叫做扇区(sectors),扇区是最小的存储单元,下图是硬盘结构
disk structutr
一般来说一个扇区可以保存512B的数据,综上,数据的存储位置可以有三个坐标来确定:
扇面号,磁道号,扇区号。当然存储这些信息也是需要空间的,所以一般我们都不可能把磁盘空间占满。
cylinder就是用来定位盘面上面有多少个磁道

数据定位

早期的硬盘使用CHS号定位(Cylinder,head,sector)如下图(a)
address
LBA(Logical Block Addressing)直接屏蔽了CHS繁琐的问题,把硬盘直接当成一个线性的地址,硬盘控制器会把LBA转换为CHS,然后在访问,上层应用不用关心CHS了