【磁头由什么组成】虚荣与147机机械硬盘的物理结构和逻辑结构

今天我们来谈谈机械硬盘科普的第二部分：机械硬盘的物理结构和逻辑结构。

机器硬盘的结构分为两部分。物理结构和逻辑结构。

其中物理结构一般由磁头、磁盘、电机、主芯片、带状电缆、接口等部件组成。

磁头是硬盘读写光盘的工具，也是硬盘最精巧、最重要的部分之一。

最初的磁头是读写2比1，后来读写磁头的两个部分逐渐分离。

一般来说，磁头灵敏度越高，磁盘存储密度越高，性能也越高。

相对成熟的磁头技术大体上经历了薄膜感应(TFI)磁头、磁阻(MR)磁头、各向异性磁电阻(AMR)磁头、巨磁电阻(GMR)磁头的不同阶段。

盘子是硬盘中存放数据存储的介质，通常是在以铝合金或玻璃为基础的磁盘表面附着磁粉制成的。

硬盘通常有多个磁盘，每个磁盘都有两个侧面，每个侧面都有读/写头。

板面又分为几个同心圆的赛道，其中最外侧的是“0”赛道。

存储数据时，通常从外部存储到内部，从外部存储到内部。

在所有圆盘表面上，同一个半径圆上的多个轨迹形成一个圆柱体，因此通常称为圆柱体。

请注意，数据的读/写不是根据磁盘面进行的，而是根据圆柱体进行的。

换句话说，如果磁道充满数据，它将写入同一个圆柱体的下一个磁盘，直到一个圆柱体填满为止，然后转到下一个扇区开始写入数据。读取数据也以这种方式进行，从而提高硬盘的读/写效率。

轨道不是连续记录数据，而是从“1”开始编号的圆弧，每个扇区的数据被划分为称为一个单元同时读取或写入的扇区。

扇区上密密麻麻地铺着随机排列的小磁铁，磁场方向分别表示二进制数的0和1。

硬盘的接口一般分为电源接口和数据接口两部分。

电源连接器有两种更常见的类型。一个是用于ATA接口硬盘的D形4针电源接头，即“大4pin”和用于SATA硬盘的SATA电源接头。

数据接口大致分为ATA(又名IDE)、SATA、SCSI、SAS和FC。

ATA连接器使用现有的40针并行端口电缆以高达133MB/s的速度连接主板和硬盘。现在停产了。

SATA接口是使用串行端口的ATA接口，抗干扰能力强，目前广泛使用，SATA3支持600MB/s。

当然，接口速度不等于实际硬盘数据传输速度，目前普通机械硬盘的传输速度基本不超过300MB/s。

SCSI和SAS接口的硬盘通常用于工作站和服务器，而FC是光纤通道接口，价格昂贵，通常只用于高端服务器领域。

以上内容作为个人用户简单理解即可。物理结构的其他部件不需要非专业人士深究。

说物理结构，说硬盘的逻辑结构。

操作系统直接寻址大量扇区很麻烦，因此通常可以使用文件系统对硬盘上的多个扇区进行群集，然后创建文件和树目录，以方便访问，并便于查找和管理数据。

目前常见的文件系统格式有fat (16，32)、NTFS、cdfs、ext4、btrfs等。

当然，在创建文件系统格式之前，请先

确定分区表方案.常见的有两种,MBR分区表和GPT分区表.

MBR分区表是将分区信息保存到磁盘的第一个扇区(MBR扇区)中的64个字节中,由于每个分区的信息需要占用16个字节,所以MBR扇区只能记录4个分区的信息.后来为了支持更多的分区,引入了扩展分区及逻辑分区的概念,但每个分区项仍用16个字节存储,所以主分区数目不能超过4个,另外最关键的是该方案的每个分区最大不能超过2TB.也就是说,3TB以上的硬盘使用MBR分区表将会造成一定的浪费.

GPT分区表(GUID)是源自EFI标准的一种新的分区表结构标准,提供了更加灵活的磁盘分区机制.

它不但支持2TB以上的大硬盘,而且对每个磁盘的分区个数以及分区大小都几乎没有限制.与此同时,GPT分区表还自带备份,在磁盘的首尾分别保存了一份相同的分区表,当其中一份被破坏后,可以通过另一份恢复.

一般来说,最近几年面市的设备和操作系统都是支持GPT分区表的,安装系统前应该优先选择这种方案,如果是使用老旧设备,或者WindowsXP等老旧系统,不支持GPT的情况下,再考虑MBR分区表方案.

好啦,关于机械硬盘的物理结构和逻辑结构就先说到这里了,我是许迎果,一个爱好广泛,不务正业的UP主,欢迎你点击关注我的频道,并且点赞收藏留言转发支持一下,谢谢!

小伙伴们,咱们下期再见喽,拜拜!