一、硬盘的物理特征

　　先从硬盘的外观看看它长啥样

　　在从硬盘的物理结构可以看到它由以下部分：盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份。

　　所有的盘片(一般硬盘里有多个盘片，盘片之间平行)都固定在一个主轴上。在每个盘片的存储面上都有一个磁头，磁头与盘片之间的距离很小(所以剧烈震动容易损坏)，磁头连在一个磁头控制器上，统一控制各个磁头的运动。磁头沿盘片的半径方向动作，而盘片则按照指定方向高速旋转，这样磁头就可以到达盘片上的任意位置了。

　　硬盘基本的物理结构就是这样子的。

　　二、硬盘的数据组织(所谓软件、固件逻辑部分)

　　那么硬盘到底是如何工作的呢?至于硬盘是如何进行读写的，必须要知道硬盘是如何管理使用磁盘的，所谓硬盘的数据组织。硬盘将扇区划分在磁盘盘片上，然后将这些扇区编号，统一管理。按照软件(含固件)指令移动磁头按照磁道轨迹在盘片上来回运动，定位扇区，进而读、写。下面是一下枯燥的术语，有兴趣的可以看一下。

　　扇区：

　　整个硬盘上一般有很多的盘片组成，每个盘片如同切西瓜一样被“切”成一块一块的扇面，同时沿着半径的方向被划分成了很多同心圆，就是传说中的磁道，每条磁道被扇面切成很多的扇形区域叫做扇区(扇区是从磁盘读出和写入信息的最小单位，通常大小为512字节)，不同盘片上的同半径磁道组成了柱面，这些都是磁盘物理上的概念，知道便可。

　　磁盘的容量：

　　磁头数 × 磁道(柱面)数 × 每道扇区数 × 每扇区字节数

　　磁头(head)数：

　　每个盘片一般有上下两面，分别对应1个磁头，共2个磁头;

　　磁道(track)数：

　　磁道是从盘片外圈往内圈编号0磁道，1磁道...，靠近主轴的同心圆用于停靠磁头，不存储数据;

　　柱面(cylinder)数：

　　同磁道数量;

　　扇区(sector)数：

　　每个磁道都别切分成很多扇形区域，每道的扇区数量相同;

　　圆盘(platter)数：

　　就是盘片的数量。

　　寻址模式：

　　LBA(Logical Block Addressing)。在LBA地址中，地址不再表示实际硬盘的实际物理地址(柱面、磁头和扇区)。LBA编址方式将CHS这种三维寻址方式转变为一维的线性寻址，它把硬盘所有的物理扇区的C/H/S编号通过一定的规则转变为一线性的编号，系统效率得到大大提高，避免了烦琐的磁头/柱面/扇区的寻址方式。在访问硬盘时，由硬盘控制器再将这种逻辑地址转换为实际硬盘的物理地址。

　　LBA下的编号，扇区编号是从0开始。

　　逻辑扇区号LBA的公式：

　　LBA(逻辑扇区号)=磁头数 × 每磁道扇区数 × 当前所在柱面号 + 每磁道扇区数 × 当前所在磁头号 + 当前所在扇区号 – 1

　　例如：CHS=0/0/1，则根据公式LBA=255 × 63 × 0 + 63 × 0 + 1 – 1= 0

　　也就是说物理0柱面0磁头1扇区，是逻辑0扇区。

　　其实硬盘“很简单”，你知道扇区在哪，然后把字节读出或写入。