硬盘基础知识.
硬 盘
2．SCSI接口的硬盘 SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机 系统接口）最早研制于20世纪70年代末。经过不断的发展， 今天的SCSI已划分为SCSI-1，SCSI-2以及最新的SCSI-3三 个类型。不过，目前最为流行的版本是SCSI-2。
目前，SCSI硬盘接口有三种，分别是50针、68针和 80针。我们常见的硬盘型号上标有“N”“W”“SCA”，就 是表示接口针数的。N即窄口（Narrow），50针；W即宽 口（Wide），68针；SCA即单接头（Single ConnectorAttachment），80针。其中80针的SCSI硬盘一 般支持热插拔。
四、硬盘的主要参数 硬盘的主要参数有磁头数、柱面、每磁道扇区数和 交错因子。 （1）磁头数。硬盘的每一个盘片均有两个磁面，每 个磁面都有一个磁头，磁头数的多少与硬盘内部的盘片 数有关。一般情况下，磁头数数量是盘片数的两倍。 （2）柱面。硬盘由一组重叠的盘片组成，每个盘面 都被划分为数量相等的磁道，最外圈是0磁道，内部的磁 道编号依次加1。具有相同磁道编号的磁道形成一个圆柱， 因而磁道数就等于柱面数。
图5.1.6 浮动磁头装置
3．主轴组件 主轴组件包括轴承、马达等。用户存取的资料是通过 马达的转动被带到磁头下方的，因而马达的转速越快，用 户存取数据的时间就越短，磁盘马达的转速决定了硬盘最 终的速度。
三、硬盘的性能指标 我们只有熟悉硬盘的性能指标，才能根据这些指标 来判断硬盘品质的优劣，硬盘的性能指标很多，其中主 要的几个性能指标如下： （1）主轴转速。硬盘主轴马达带动盘片高速旋转， 产生浮力使磁头源浮在盘片上方，将所要存取资料的扇 区带到磁头下方来进行数据的存取。转速越快，数据传 输率就越高，硬盘性能就越好。目前的硬盘转速有5 400 r/m和7 200 r/m，也有一些高端硬盘达到了10 000 r/m，甚 至15 000 r/m。
计算机存储器基础知识硬盘固态硬盘和内存的工作原理
计算机存储器基础知识硬盘固态硬盘和内存的工作原理计算机存储器基础知识：硬盘，固态硬盘和内存的工作原理计算机存储器是计算机硬件中至关重要的组成部分，它负责存储和读取数据。
在计算机存储器中，硬盘、固态硬盘(SSD)和内存是最常见的三种类型。
本文将从基础知识的角度详细介绍这三种存储设备的工作原理。
一、硬盘的工作原理硬盘是一种机械式存储设备，它使用一个或多个盘片旋转的方式存储和读取数据。
它的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 数据的存储硬盘上的数据存储在盘片的磁性表面上。
每个盘片都被划分为许多磁道，磁道上再细分为扇区。
当计算机将数据写入硬盘时，数据会被分割成小块，并写入到盘片的指定扇区上。
硬盘也会记录着每个数据块的地址信息，以便于后续的读取。
2. 数据的读取当计算机需要读取硬盘上的数据时，硬盘的读取头会根据计算机发送的指令来定位到指定的扇区。
读取头会将磁性表面上的数据转换成电信号，然后通过硬盘的控制层返回给计算机。
计算机进一步处理这些电信号以得到需要的数据。
尽管硬盘在存储和读取数据方面可靠且容量大，但由于机械结构的局限性，其读写速度相对较慢，且易受物理撞击和磁场干扰的影响。
二、固态硬盘 (SSD) 的工作原理固态硬盘是一种基于闪存存储技术的存储设备，与传统的硬盘相比，它没有机械部件。
固态硬盘的工作原理如下：1. 存储单元固态硬盘由一系列存储单元组成，每个存储单元中存储着一个或多个闪存芯片。
这些存储单元以类似硬盘的方式分成许多扇区，每个扇区用来存储特定大小的数据块。
2. 数据的存储在固态硬盘中，数据存储在闪存芯片中的晶体管中。
每个晶体管有两种可能的状态: 在和离开。
这些状态的组合形成不同的二进制代码，用于存储和表示数据。
3. 数据的读取当计算机需要读取固态硬盘上的数据时，固态硬盘的控制器会根据计算机发送的指令来定位到指定的扇区，并读取相应的数据。
数据以电信号的形式通过控制器返回给计算机，然后计算机对这些电信号进行处理，得到需要的数据。
全面的硬盘知识
全面的硬盘知识硬盘，英文“hard-disk”简称HD 。
是一种储存量巨大的设备，作用是储存计算机运行时需要的数据。
体现硬盘好坏的主要参数为传输率，其次的为转速、单片容量、寻道时间、缓存、噪音和S.M.A.R.T.1956年IBM公司制造出世界上第一块硬盘350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Control），它的数据为：容量5MB、盘片直径为24英寸、盘片数为50片、重量上百公斤。
盘片上有一层磁性物质，被轴带着旋转，有磁头移动着存储数据，实现了随机存取。
1970年磁盘诞生1973年IBM公司制造出了一台640MB的硬盘、第一次采用“温彻斯特”技术，是现在硬盘的开端，因为磁头悬浮在盘片上方，所以镀磁的盘片在密封的硬盘里可以飞速的旋转，但有好几十公斤重。
1975年Soft-adjacent layer（软接近层）专利的MR磁头结构产生1979年IBM发明了薄膜磁头，这意味着硬盘可以变的很小，速度可以更快，同体积下硬盘可以更大。
1979年IBM 3370诞生，它是第一款采用thin-film感应磁头及Run-Length-Limited(RLL)编码配置的硬盘，"2-7"RLL编码将能减小硬盘错误1986年IBM 9332诞生，它是第一款使用更高效的1-7run-length-limited(RLL)代码的硬盘。
1989年第一代MR磁头出现1991年IBM磁阻MR（Magneto Resistive)磁头硬盘出现。
带动了一个G的硬盘也出现。
磁阻磁头对信号变化相当敏感，所以盘片的存储密度可以得到几十倍的提高。
意味着硬盘的容量可以作的更大。
意味着硬盘进入了G级时代。
1993年GMR(巨磁阻磁头技术)推出，这使硬盘的存储密度又上了一个台阶。
认识硬盘硬盘是电脑中的重要部件，大家所安装的操作系统（如：Windows 9x、Windows 2k…）及所有的应用软件（如：Dreamwaver、Flash、Photoshop…）等都是位于硬盘中，或许你没感觉到吧！但硬盘确实非常重要，至少目前它还是我们存储数据的主要场所，那你对硬盘究竟了解多少了？可能你对她一窍不通，不过没关系，请见下文。
硬盘主要知识点介绍
一是
2020/3/4
• 6、平均寻道时间
•
磁头移到数据所在的磁道上所需要
的时间，
一般为10~6毫秒。
• 7、平均等待时间
•
指读写磁头移动至目标磁道后，等
待存储数
据的时间。
• 8、平均访问时间
•
硬盘的读写速度
• 2020/3/4 平均访问时间 =平均寻道时间＋平均等
• 9、内部传输率（Internal Transfer Rate）
•
一般也称为突发数据传输或接口传
输率。是
指硬盘缓存和电脑系统之间的数据传输率
。也
就是计算机通过硬盘接口从缓存中将数据
读出
交给相应的控制器的速率。平常硬盘所采
用的
ATA66、ATA100、ATA133等接口，是以
硬盘
2020/3/4 的理论最大外部数据传输率来表示的。
• 11、噪声
•
容量大、转速快造成噪声
• 结束阶段 2020/3/4 结束工作断电状态，浮动磁头
• 硬盘的数据结构
• 1、MBR（Master Boot Record）
•
主引导记录，位于0柱面、0磁道、1
扇区的
位置。它由分区命令Fdisk产生。主引导记
录中包含了硬盘的一系列参数和一段引导程
序 。硬盘引导程序的主要作用是检查分区
表是否正确
在高速旋
转时，读写磁头会按指定的方向靠近盘片
来读取
数据。硬盘中的磁头不只一个，一个盘片
对应一
个磁头，正常关机后，读写磁头会自动归
位。
• 4、传动手臂
• 2020/3/4
作用是定位读写磁头。以传动轴为
浮动磁头组件
第一章：硬盘基础知识-认识硬盘-硬盘的主要性能指标
第一章：硬盘基础知识-认识硬盘-硬盘的主要性能指标1.1.3硬盘的主要性能指标硬盘的性能指标包括品牌、容量、单碟容量、转速、数据传输率、平均寻道时间、主轴转速与缓存等，它们是衡量硬盘好坏的主要标准，而熟悉这部分知识可以使我们更深地了解硬盘。
本书不对全部的性能指标进行一一介绍，只讲解几个主要的性能指标。
1．品牌目前硬盘的品牌主要有希捷（Seagate）、三星（Samsung）、东芝（Toshiba）、富士通（Fujitsu）、西部数据（Western Digital）、迈拓（Maxtor）、昆腾（Quantum）、日立（Ｈitachi）、IBM等。
其中迈拓公司于2000年并购昆腾，而迈拓公司又在2006年与希捷公司合并。
因此现在市面上已基本看不到昆腾硬盘，只在一些二手市场中时有出现；而迈拓硬盘也只有少量在出售。
2．容量（Volume）容量即硬盘的大小，其单位为兆字节（MB）、吉字节（GB）与太字节（TB）。
早期的硬盘容量很低，大多以MB为单位，世界上第一台磁盘存储系统只有5MB，而目前主流硬盘的容量都在160GB以上。
随着硬盘技术的不断发展，更大容量的硬盘也在不断推出，如现在已出现1TB容量的硬盘。
许多人发现，操作系统中显示的硬盘容量与官方标称的容量不符，即少于标称容量，容量越大则这个差异越大。
如标称容量为40GB的硬盘，在操作系统中显示为38GB，80GB的硬盘显示只有75GB，160GB的硬盘则只显示140GB。
产生这种情况的原因主要是硬盘厂商对容量的计算方法与操作系统的计算方法不同，以及单位转换关系不同。
我们知道，计算机中所采用的计数方式是二进制的，这样在操作系统中对容量的计算就是以1024为一进制，即1024B＝1KB，1024KB＝1MB，1024MB＝1GB；而硬盘厂商在计算容量方面是以1000为一进制的，即1000B＝1KB，1000KB＝1MB，1000MB＝1GB，这些进制上的差异就造成了硬盘容量的差异。
硬盘的基础知识
硬盘的基础知识硬盘是计算机中重要的存储设备之一，也是人们常说的硬盘驱动器或磁盘驱动器。
它是一种用来存储和读取数据的装置，具有较大的存储容量和较快的数据传输速度，广泛应用于个人电脑、服务器和数据中心等领域。
硬盘的基本构造是由一个或多个盘片组成的，每个盘片的表面都被划分成许多小区域，每个小区域可以存储一定数量的数据。
盘片通常由铝合金或玻璃材料制成，表面涂有一层磁性材料，用来记录数据。
盘片之间通过一个主轴相互连接，整个硬盘机构被安装在一个盘片驱动器中。
硬盘的读写原理是利用磁头在盘片上扫描来读取和写入数据。
磁头是硬盘中最为关键的部件之一，它类似于唱片机上的唱头。
当硬盘工作时，磁头会在盘片上不断移动，将数据记录在盘片上或从盘片上读取数据。
每个盘片上都有两个磁头，一个用于读取数据，另一个用于写入数据。
磁头与盘片之间的距离非常接近，只有几纳米，因此需要非常精密的控制和定位技术。
硬盘的存储容量是衡量其性能的重要指标之一。
随着技术的不断进步，硬盘的存储容量也在不断增加。
早期的硬盘容量较小，一般只有几十兆字节或几百兆字节。
而现在，常见的硬盘容量已经达到了几十或上百个千字节。
甚至还有更大容量的企业级硬盘，可以达到几个千字节或几个百字节。
硬盘的读写速度也是评价其性能的重要指标之一。
硬盘的数据传输速度受到多个因素的影响，如硬盘的转速、缓存大小、接口类型等。
硬盘的转速是指盘片旋转一周所需的时间，通常以每分钟转数（RPM）来表示。
目前市场上常见的硬盘转速有5400转/分钟、7200转/分钟和10000转/分钟等。
转速越高，硬盘的数据传输速度越快。
硬盘的接口类型也会影响其读写速度。
常见的硬盘接口有SATA、SAS和SCSI等。
其中，SATA是最常见的硬盘接口，具有较高的兼容性和性价比。
SAS和SCSI接口则主要用于高性能和高可靠性的服务器和存储系统。
硬盘也需要一个控制器来管理和控制其工作。
控制器是硬盘中的重要组成部分，它负责管理硬盘的读写操作、数据传输和错误检测等。
电脑常识普及硬盘知识
电脑常识普及硬盘知识电脑常识普及硬盘知识硬盘是电脑主要的存储媒介之一，那么大家有了解过电脑硬盘有哪些知识吗?来看看店铺的文章介绍吧!硬盘有固态硬盘(SSD 盘，新式硬盘)、机械硬盘(HDD 传统硬盘)、混合硬盘(HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘)。
SSD采用闪存颗粒来存储，HDD采用磁性碟片来存储，混合硬盘(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。
绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。
一、种类硬盘有固态硬盘(SSD)、机械硬盘(HDD )、混合硬盘(HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘);SSD采用闪存颗粒来存储，HDD 采用磁性碟片来存储，混合硬盘是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。
二、容量作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。
硬盘的容量以兆字节(MB/MiB)、千兆字节(GB/GiB)或百万兆字节(TB/TiB)为单位，而常见的换算式为：1TB=1024GB,1GB=1024MB而1MB=1024KB。
但硬盘厂商通常使用的是GB，也就是1G=1000MB，而Windows系统，就依旧以“GB”字样来表示“GiB”单位(1024换算的)，因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。
硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。
所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量，单碟容量越大，单位成本越低，平均访问时间也越短。
一般情况下硬盘容量越大，单位字节的价格就越便宜，但是超出主流容量的硬盘略微例外。
在我们买硬盘的时候说是500G的，但实际容量都比500G要小的。
因为厂家是按1MB=1000KB来换算的，所以我们买新硬盘，比买时候实际用量要小点的。
三、转速转速(Rotational Speed 或Spindle speed)，是硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。
硬盘基础知识
硬盘基础知识硬盘是计算机中的一种重要存储设备，用于存储和检索数据。
它由一系列的磁盘片组成，每个磁盘片都有两个面，每个面都有一个磁头用于读写数据。
硬盘通过旋转磁盘片和移动磁头来实现数据的读写操作。
硬盘的容量是指其可以存储的数据量，通常以字节为单位。
硬盘容量的增大主要是通过增加磁盘片的数量和提高磁盘片的密度来实现的。
随着技术的进步，硬盘的容量也在不断增加，从最早的几兆字节到现在的几十或几百TB。
硬盘的读写速度是指数据在硬盘上的传输速度。
它受到硬盘的转速和磁头的寻道速度的影响。
硬盘的转速通常以每分钟转数（RPM）来表示，转速越高，读写速度越快。
磁头的寻道速度是指磁头从一个磁道移动到另一个磁道的时间，寻道速度越快，读写速度也越快。
硬盘的接口是指硬盘与计算机之间的连接方式。
常见的接口有IDE、SATA、SCSI等。
IDE是最早的硬盘接口，传输速度较慢，容量较小；SATA是一种新一代的硬盘接口，传输速度更快，容量更大；SCSI 是一种用于连接高性能硬盘的接口，适用于服务器等高性能计算机。
硬盘的寿命是指硬盘的使用寿命，通常以小时为单位。
硬盘的寿命受到多种因素的影响，包括使用环境、使用频率、温度等。
一般来说，硬盘的寿命在2-5年左右，但也有部分硬盘可以使用更长时间。
硬盘的工作原理是通过磁性材料在磁盘片上存储数据。
当数据被写入硬盘时，磁头会将数据转换为磁信号，并将其记录在磁盘片上的磁性材料上。
当需要读取数据时，磁头会读取磁盘片上的磁信号，并将其转换为电信号，然后传输给计算机进行处理。
硬盘的故障是指硬盘出现的各种问题，包括读写错误、马达故障、磁头损坏等。
硬盘故障可能导致数据丢失，因此备份数据是非常重要的。
为了确保数据的安全，还可以定期对硬盘进行检测和维护。
总结起来，硬盘是计算机中的一种重要存储设备，具有存储容量大、读写速度快等优点。
在使用硬盘时，需要注意硬盘的寿命和故障问题，以确保数据的安全。
同时，随着技术的不断进步，硬盘的容量和性能也在不断提升，为计算机的发展提供了强大的支持。
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的结构基础，现在使用的硬盘大多是此技术的
延伸。
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硬盘的结构
硬盘尺寸主要有5.25英寸和3.5英寸两 种，现在市场上普遍使用的是3.5英寸 硬盘。用于笔记本电脑中的有2.5英寸、 1.8英寸和0.9英寸等几种。
硬盘主要由：盘片，磁头，盘片转轴 及控制电机，磁头控制器，数据转换 器，接口，缓存等几个部分组成。
硬盘基础知识
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什么是硬盘？
硬盘（Hard Disk，也称硬盘存储器）是 各种数据的主要存放场所之一，平常所 用的操作系统（如Windows98等）、各种 应用软件、资料和游戏都存放在硬盘中， 是计算机的重要部件之一。
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硬盘的工作原理
硬盘存储数据是根据电、磁转换的原理来实 现的。硬盘驱动器加电后，磁盘片由主轴电 机驱动进行高速旋转，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 将数据存储或读出来。
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控制电路板
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硬盘的内部结构
硬盘内部结构由固定面板、控制电路 板、磁头、盘片、主轴、电机、接口 及其它附件组成，其中磁头盘片组件 (Hard Disk Assembly，HDA)是构成硬 盘的核心，它封装在硬盘的净化腔体 内，包括有浮动磁头组件、磁头驱动 机构、盘片、主轴驱动装置及前置读 写控制电路这几个部份。
盘片是硬盘存储数据的载体，现在硬 盘的盘片大多采用金属薄膜材料，这 种金属薄膜较软盘的不连续颗粒载体 具有更高的存储密度、高剩磁及高矫 正等优点。另外，IBM还有一种被称为 “玻璃盘片”的材料作为盘片基质， 玻璃盘片比普通盘片在运行时具有更 好的稳定性。硬盘的盘片是完全平整 的，简直可以当镜子使用。
分类
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浮动磁头组件
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磁头驱动机构
盘硬的寻道是靠移动磁头，而移动磁 头则需要该机构驱动才能实现。磁头 驱动机构由电磁线圈电机、磁头驱动 小车、防震动装置构成，高精度的轻 型磁头驱动机构能够对磁头进行正确 的驱动和定位，并能在很短的时间内 精确定位系统指令指定的磁道。
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磁盘片
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磁盘片
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磁盘片
磁盘片表面上以磁盘片中心为圆心， 不同半径的同心圆称为磁道。
不同磁盘片相同半径的磁道所组成的 圆柱称为柱面。
磁盘片被分成许多扇形的区域，每个 区域叫一个扇区。
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磁盘片
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磁盘片
磁盘片的数据结构按照磁道从低到高 可以分为5部分：
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磁盘片
MBR（Master Boot Record，主引导记 录），位于硬盘的0柱面、0磁头、1扇 区的位置，被称之为零磁道位置。它 由分区命令Fdisk产生的。MBR结束标 志为55AA。
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硬盘的主要部件
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硬盘的外部结构
在硬盘的正面都贴有硬盘的标签，标 签上一般都标注着与硬盘相关的信息， 例如产品型号、产地、出厂日期、产 品序列号等。在硬盘的一端有电源接 口插座、主从设置跳线器和数据线接 口插座，而硬盘的背面则是控制电路 板。
总得来说，硬盘外部结构可以分成如 下几个部份：
固定面板和盘体侧面还设有安装孔，以方便 安装。
除此，还有一个透气孔，它的作用就是使硬 盘内部气压与大气气压保持一致。
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固定面板
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控制电路板
一般在硬盘的背面，大多采用贴片式元件焊 接，包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定 位电路、读写电路、控制与接口电路等。在 电路板上还有一块高效的单片机ROM芯片， 其固化的软始寻道、定位 以及故障检测等。在电路板上还安装有容量 不等的高速缓存芯片。
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，当系统从硬 盘中读取数据时，磁头经过盘片指定区域，盘 片表面磁场使磁头产生感应电流或线圈阻抗产 生变化，经过相关电路处理后还原成数据。
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硬盘的发展历史
1956年，美国IBM公司制造出世界上第一块容 量为5MB的硬盘。
1968年，IBM公司又提出了温彻斯特 (Winchester)技术。温彻斯特技术的精髓是： “密封、固定并高速旋转的镀磁盘片，磁头沿 盘片径向移动，并且是悬浮在高速转动的盘片 上方，而不与盘片直接接触”，这也是现代绝 大多数硬盘的原型。
1973年，IBM公司制造出了第一台采用温彻斯
特技术的硬盘，从此硬盘技术的发展有了正确
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硬盘正面
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硬盘背面
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接口
包括电源插口和数据接口两部分，其中电源 插口与主机电源相联，为硬盘工作提供电力 保证；数据接口则是硬盘数据和主板控制器 之间进行传输交换的纽带，根据联接方式的 差异，分为EIDE接口和SCSI接口等。
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固定面板
就是硬盘正面的面板，它与底板结合成一个 密封的整体，保证了硬盘盘片和机构的稳定 运行。在面板上最显眼的莫过于产品标签， 上面印着产品型号、产品序列号、产品、生 产日期等信息。
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磁盘片
DBR（DOS Boot Record，Dos引导记 录），该层位于硬盘的0柱面、1磁头、 1扇区的位置，它是由格式化命令 Format产生的。DBR结束标志也是55AA。
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磁盘片
FAT（File Allocation Table，文件 分配表），位于硬盘的0柱面、1磁头、 2扇区的位置，FAT表面大小由硬盘的 容量来决定。
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硬盘的内部结构
将硬 盘面 板揭 开后， 内部 结构 即可 一目 了然。
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硬盘的内部结构
细 看 硬 盘 内 部 结 构 。
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硬盘的内部结构
细 看 硬 盘 内 部 结 构 。
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浮动磁头组件
是硬盘中最精密的部位之一，它由读写磁头、 传动手臂、传动轴三部份组成。
磁头是硬盘技术中最重要和关键的一环，实际 上是集成工艺制成的多个磁头的组合，它采用 了非接触式头、盘结构，加后电在高速旋转的 磁盘表面移动，与盘片之间的间隙只有0.1～ 0.3 μm ，这样可以获得很好的数据传输率。 现在转速为7200RPM的硬盘间隙一般都低于0.3 μm，以利于读取较大的高信噪比信号，提供 数据传输率的可靠性。