電腦磁盤由盤片、讀寫磁頭、盤片、步進電機等組成。

硬盤的盤片是金屬或者玻璃材質，把磁粉通過濺鍍到基板表面，盤面的密度是非常高的。

步進電機是為了能夠讓磁頭精確定位磁道。磁盤的儲存原理是把數據用磁頭的控制電路通過硬盤讀寫頭去改變磁盤表面的極其細微的磁性粒子簇的N、S極性來加以存儲。

機械硬盤邏輯上被劃分為磁道、柱面、扇區等。

盤面：硬盤的盤面用鋁合金或者玻璃做基片。磁頭傳送裝置是使磁頭做徑向移動的部件。用來變換磁道。硬盤的一個盤片有上、下兩個盤面。每個盤面都有一個盤面號，每個盤面都對應一個硬盤的讀寫磁頭。硬盤的盤片一般很多。

磁道：磁盤在格式化的時候，被劃分成許多同心圓，這些同心圓軌跡叫做磁道。磁道從硬盤盤面的最外圈向內圈從0開始順序編號。在最外圈，距離硬盤主軸最遠的地方是0磁道，0磁道存放著操作系統啟動必須的程序代碼。0磁道損壞，硬盤就報廢了。新式大容量機械硬盤每面的磁道數很多。

柱面：所有盤面上的同一個磁道，在豎直方向上構成一個圓柱，被稱為柱面。磁頭讀寫數據時，首先在同一柱面內從0磁頭開始操作。然后按照順序，在圓柱的豎直方向，在同一個柱面的不同盤面（磁頭）上進行操作。在同一個柱面所有的磁頭全部讀寫完畢之后磁頭才轉移到下一個柱面。選取磁頭通過電子切換完成，而選取柱面需要通過機械切換，即尋道。電子切換比使用機械把磁頭向鄰近磁道移動速度快，所以數據讀寫按照柱面進行，而不按照盤面進行。一個柱面寫滿后，才轉移到下一個柱面開始寫數據，可以減少尋道的頻繁度。

扇區：把硬盤上每個環形磁道等距離切割，形成等長度的圓弧，每個圓弧就是一個扇區。劃分扇區的目的是為了使數據存儲更加條理化。每個扇區一般存儲512B字節的數據和其他信息。

所以磁盤容量=磁頭數（head) ✖️磁道（柱面Cylinder）數 ✖️每磁道扇區數 ✖️ 每扇區（Sector）字節數（默認512字節）。

使用frisk -l可以查看到扇區大小，一般是512B。扇區大小是磁盤的物理屬性，它是磁盤設備尋址的最小單位。

塊是文件系統的抽象，一般文件系統塊大小是4KB，也就是4096字節。塊大小是文件系統的抽象，而不是磁盤本身的屬性。

查看某個分區的塊大小，可以通過：

blockdev --getbsz /dev/sda查看，Linux文件系統默認塊大小是4096字節。

tune2fs -l /dev/sda1| grep Block可以看到操作系統的block塊大小。

扇區頭標包括組成扇區三級地址的三個數字。

磁頭編號、扇區所在的柱面（磁道）、扇區所在磁道的位置也就是扇區號，構成了CHS地址。柱面Cylinder、磁頭Header、扇區Sector三者簡稱CHS，扇區的地址又稱為CHS地址。磁頭通過讀取當前扇區頭標中的CHS地址，就知道當前處在盤片上的哪個位置。比如是內圈還是外圈，哪個磁頭在讀寫（同一個時刻只能有一個磁頭在讀寫）。內圈或者外圈可以通過磁道編號查看，磁道從外圈向內圈按照順序編號遞增。

CHS編址是早期小容量硬盤的編址方式。

磁盤

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總結

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