磁盘结构大解剖，带你认识磁盘

磁盘的使用

由于磁盘固件屏蔽了磁盘的复杂的内部结构，当前对磁盘的访问变得极其简单。我们可以将磁盘理解成为一个线性的地址空间，从0开始，最大为可寻址空间为磁盘的实际容量，单位是一个扇区（512B）。因此我们对磁盘的访问其实就变成了对磁盘的某个偏移的一段长度的访问，比如要读取偏移为15，长度为2扇区的数据，示例如下图：

 

图1 磁盘线性地址读取示例

Linux有一些工具可以直接访问磁盘，例如dd等。我们可以借助该工具实现对磁盘的读写访问。

磁盘的内部结构

磁盘内部相对比较复杂，但核心部件包括两个主要的移动部件；一个是磁盘组合（disk assembly） ，另一个是磁头组合（head assembly）。磁盘组合由一个或多个圆盘（platter）组成，它们围绕着一根中心主轴旋转。圆盘的上表面和下表面涂覆了一薄层磁性材料，二进制位被存储在这些磁性材料上。其中，0和1在磁材料中表现为不同的模式。盘片的直径一般是3.5英寸，尽管直径从一英寸到几英尺的磁盘都已经制造出来。磁头组合承载着磁头。每一个盘面有一个磁头，它极其贴近地悬浮在盘面上，但是绝对不与盘面接触（否则就要发生“头损毁”，盘片被破坏）。磁头读出经过 它下面的盘面的磁方向，也能改变其磁方向，以便在磁盘上写信息。每个磁头被固定在一个磁头臂上，所有盘面的磁头随着磁头臂一同移进移出，磁头臂