磁盘结构

磁盘(Disk)是由表面涂有磁性物质的金属或塑料构成的圆形盘片,通过一个称为磁头的导体线圈从磁盘中存取数据。在读/写操作期间,磁头固定,磁盘在下面高速旋转。如下图所示,磁盘的盘面上的数据存储在一组同心圆中,称为磁道。每个磁道与磁头一样宽, 一个盘面有上千个磁道。磁道又划分为几百个扇区,每个扇区固定存储大小(通常为 512B),一个扇区称为一个盘块。相邻磁道及相邻扇区间通过一定的间隙分隔开,以避免精度错误。

注意,由于扇区按固定圆心角度划分,所以密度从最外道向里道增加,磁盘的存储能力受限于最内道的最大记录密度。

磁盘安装在一个磁盘驱动器中,它由磁头臂、用于旋转磁盘的主轴和用于数据输入/输出的电子设备组成。如下图所示,多个盘片垂直堆叠,组成磁盘组,每个盘面对应一个磁头,所有磁头固定在一起,与磁盘中心的距离相同且一起移动。所有盘片上相对位置相同 的磁道组成柱面。按照这种物理结构组织,扇区就是磁盘可寻址的最小存储单位,磁盘地址用 “柱面号 • 盘面号 • 扇区号(或块号)” 表示。

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磁盘按不同方式可以分为若干类型:磁头相对于盘片的径向方向固定的称为固定头磁盘,每个磁道一个磁头;磁头可移动的称为活动头磁盘,磁头臂可以来回伸缩定位磁道。磁盘永久固定在磁盘驱动器内的称为固定盘磁盘;可移动和替换的称为可换盘磁盘。