硬盘的工作原理很简单，硬盘可以读取和写入保存数据，写入数据实际上是通过磁头对硬盘片表面的可磁化单元进行磁化，就像录音机的录音过程。不同的是，录音机是将模拟信号顺序地录制在涂有磁介质的磁带上，而硬盘是将二进制的数字信号以环状同心圆轨迹的形式，一圈一圈地记录在涂有磁介质的高速旋转的盘面上。读取数据时，只需把磁头移动到相应的位置读取此处的磁化编码状态即可。
1.硬盘的物理结构
（1）电源接口。
（2）IDE接口。
（3）跳线：用于设置MASTER/SLAVE。
（4）主轴电机驱动。
（5）磁头伺服定位驱动。
（6）读写电路、选头电路。
（7）前置放大电路。
（8）控制电路：控制硬盘的初始化、加电、启动主轴电机、加电初始寻道、定位、读写。
（9）BIOS：里面固化了软件，与主板的BIOS起类似的作用。
（10）高速缓存：256K～2M，是硬盘与外部总线交换数据的场所，硬盘将磁信号转化为电信号后通过缓存一次次地填充与清空，一步步地按PCI总线的周期送出。
2.机械部分
（1）电机：无刷直流电机、音圈电机。
（2）磁头：工作时，飞行状态，与盘面相距0.2～0.5μm。
（3）盘片：盘体由多个盘片叠加在一起，每个盘片有上、下两个磁面。（4）磁面：所有磁面上相同大小的同心圆构成一个柱面。
（5）磁道：每个磁面被划分成若干个磁道。
（6）扇区：每个磁道再被划分成若干个扇区，每个扇512个字节。(www.xing528.com)
3.技术指标
转速：4500，5400，7200，10000r/min。
平均寻道时间：磁头从初始位置移动到目标位置所需时间。
4.数据的组织与存储
（1）物理扇区：用磁面、磁道、扇区三个参数来表示磁盘上的某一区域。（2）逻辑扇区：为操作上的方便，操作系统用一个数字来表示分配的扇区。
（3）簇：FAT文件系统将一个或多个扇区组织成一个簇。簇是文件系统进行数据读写操作的最小单位。簇的大小不仅与硬盘的容量大小有关，而且还与FAT文件系统的模式有关，FAT模式有FAT16和FAT32两种。
5.硬盘的操作
（1）低级格式化：对硬盘划分磁道和扇区，在扇区的地址域上标注地址信息，并剔出坏道。
（2）分区：将硬盘划分为多个分区。同时把主引导记录MBR写到硬盘的主引导扇区，即0柱面、0磁头、1扇区，激活一个分区。
（3）格式化：在DOS分区空间划分逻辑扇区，生成DOS引导扇区（即逻辑0扇区）DBR、文件分配表FAT和文件目录表FDT。数据信息由MBR、DBR、FAT、FDT和数据区组成。MBR用于硬盘启动时将系统控制权转给用户指定的、并在分区表中登记了的某个操作系统区。
6.文件系统的数据组织结构
（1）FAT16文件系统
MBR DBR FAT1 FAT2 根目录FDT 数据区…
MBR处于0柱面、0磁头、1扇区，DBR处于0 柱面、1磁头、1扇区（即逻辑0扇区），FAT1从逻辑1扇区开始。
（2）FAT32文件系统 MBR DBR DBR副本保留扇区 FAT1 FAT2
根目录FDT 数据区… DBR从逻辑0扇区开始，DBR副本从逻辑6扇区开始，FAT1从逻辑32扇区开始
注意：硬盘的FAT1、FAT2和根FDT的大小及起止扇区并不固定，它与逻辑盘容量有关，根目录FDT的大小总为32个扇区。
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