硬盘基本概念包括:

  • 盘片(platter)
  • 磁头(head)
  • 磁道(track)
  • 扇区(sector)
  • 柱面(cylinder)

盘片 和 磁头

硬盘中一般会有多个盘片组成,每个盘片包含两个面每个盘面都对应地有一个读/写磁头
受到硬盘整体体积和生产成本的限制,盘片数量都受到限制,一般都在5片以内
盘片的编号自下向上从0开始,如最下边的盘片有0面和1面,再上一个盘片就编号为2面和3面。

如下图:

2.硬盘基本知识 - 图1

扇区 和 磁道

下图显示的是一个盘面,盘面中一圈圈灰色同心圆为一条条磁道,从圆心向外画直线,可以将磁道划分为若干个弧段,每个磁道上一个弧段被称之为一个扇区(图践绿色部分)。
扇区是磁盘的最小组成单元,通常是512字节。(由于不断提高磁盘的大小,部分厂商设定每个扇区的大小是4096字节

2.硬盘基本知识 - 图2

磁头 和 柱面

硬盘通常由重叠的一组盘片构成,每个盘面都被划分为数目相等的磁道,并从外缘的“0”开始编号,具有相同编号的磁道形成一个圆柱,称之为磁盘的柱面
磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。
由于每个盘面都有自己的磁头,因此,盘面数等于总的磁头数。 如下图:

2.硬盘基本知识 - 图3

磁盘容量计算

存储容量 = 磁头数 × 磁道(柱面)数 × 每道扇区数 × 每扇区字节数

每个磁道的扇区数一样是说的老的硬盘,外圈的密度小,内圈的密度大,每圈可存储的数据量是一样的。
新的硬盘数据的密度都一致,这样磁道的周长越长,扇区就越多,存储的数据量就越大。

块/簇

磁盘块/簇是虚拟出来的概念,逻辑上的定义,多个扇区组合成一个块/簇。 扇区是物理上的概念,物理擦除、读写的最小单位。块/簇是操作系统中最小的逻辑存储单位。操作系统与磁盘打交道的最小单位是磁盘块/簇。
Windows下如NTFS等文件系统中叫做在簇 cùcluster);
在在Linux下如Ext4等文件系统中叫做在block)。
每个簇或者块可以包括2、4、8、16、32、64…2的n次方个扇区。