文件系统原理(一)

  一，硬盘的物理机构：

  硬盘存储数据是根据电、磁转换原理实现的。硬盘由一个或者几个表面镀有磁性物质的金属或者玻璃等的物质盘片，以及盘片两面所安装的磁头和相应的控制电阻组成；如上图；其中盘片和磁头密封在无尘的金属中；

  硬盘工作时，盘片以设计转速高速旋转，设置在盘片表面的磁头则在电路控制下径向移动到指定位置然后将数据存储或者读取；当系统向硬盘写入数据时，磁头中"写数据"电流产生磁场使盘片表面磁性物质状态发生改变，并在写电流磁场消失后仍能保持，这样数据就存储下来了；当系统从硬盘中读取时，磁头经由盘片指定区域，盘片表面磁场使磁头产生感应电流或者线圈阻抗产生变化，经相关电路处理后还原成数据。因此只要能将盘片表面处理的更平滑、磁头设计更精密以及精良提高盘片旋转速度，就能造出容量更大、读写数据更高速的硬盘。这是因为磁片表面处理越平、转速越快就能越使磁头离盘片更近，提高读、写灵活度和速度；磁头设计越小越精密就能使磁头在盘片上占用空间越小，使磁头在一张盘片上建立更多的磁道以存储更多的数据；

  二，硬盘的逻辑结构：

  硬盘由很多盘片(platter)组成，每个盘片的每个面都有一个读写磁头。如果有N个盘片，有就2N个面，对应2N个磁头(heads)，从0，1，2开始编号。每个盘片被划分成若干个同心圆磁道(逻辑意义上的,不可见)，每个盘片的划分规则通常是一样的。这样每个盘片的半径均固定为R的同心圆，在逻辑上形成了一个以电机主轴为轴的住面(cylinders)，以“外”向”里“编号为0，1，2.......每个盘片上的每个磁道有被划分为几十个扇区(sector)，通常的容量是512byte，并按照一定规则编号为1，2，3......形成Cylinders*Heads*Sector个扇区，这三个参数即是硬盘的物理参数。好好理解这三个参数，对以后的理解很重要；

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  我是个初学者；

  简单形象的说下我的理解：

    1：双面光盘+双向磁头，就是硬盘的雏形，当然盘片(我用双面光盘来理解)在多加几个才像样儿，磁头通过磁头的磁场影响盘片的的磁性物质使其"记住"数据，这是写入；如果是读取，应该是盘片的磁性物质的磁场影响磁头，使磁头得到“读”到盘面的数据，可能通过电磁感应实现的，现在是理解先这个程度就够用了； 这是物理部分；

    2：逻辑上比较简单，就是对硬件编号按固定的规则划分；

  疑问：

    1：是以扇区划分盘面的逻辑？而且每个盘面都是相同的划分？