A. 計算機硬碟中的文件是以什麼結構存放的
歸根結底是二進制數據，就是010101。
但是不同的文件有不同的邏輯結構。
一般包含文件頭部和文件內容。
頭部包含文件的描述信息，例如，文件的類型，文件的長度，時間戳等等。
B. 硬碟的詳細結構是什麼樣的
硬碟的結構： 硬碟的結構和軟盤差不多，是由磁軌 (Tracks)、扇區(Sectors)、柱面 (Cylinders)和磁頭(Heads)組成的。 拿一個碟片來講，它和軟盤類似，上面被分成若干個同心圓磁軌，每個磁軌被分成若干個扇區，每扇區通常是512位元組。 硬碟的磁軌數一般介於300-3000之間，每磁軌的扇區數通常是63，而早期的硬碟只有17個。 和軟盤不同的是，硬碟由很多個磁片疊在一起，柱面指的就是多個磁片上具有相同編號的磁軌，它的數目和磁軌是相同的。 硬碟的容量如下計算： 硬碟容量＝柱面數×扇區數×每扇區位元組數×磁頭數 標准IDE介面最多支持1024個柱面，63個扇區，16個磁頭，這個最大容量為1024×63×16×512＝ 528,482,304位元組，即528M； 增強型IDE最多可支持256個邏輯磁頭，容量最大可達到8.4GB。 前面我們提到過簇的概念，它是文件存儲的最小單位，軟盤的簇只有一個扇區。在硬碟上，簇的大小和分區大小有關： 比如，當分區容量介於64M和128M之間時，每個簇有4個扇區；介於128M和256M之間時，每簇有8個扇區；而當分區容量大於1024M時，每簇的扇區數目將超過64，容量達到32KB以上。在此時一個1位元組的文件在硬碟上也會佔用32KB的空間。 所以，你要根據具體情況來進行合理分區，以免浪費很多的硬碟空間。如果您使用的Windows 95 OSR2或者Windows 98的話，可以利用它們提供的FAT32分區，使硬碟的每一個簇小到4K。
C. 硬碟 基本結構是什麼
平時大家在論壇上對硬碟的認識和選購，大都是通過產品的外型、性能指標特徵和網站公布的性能評測報告等方面去了解，但是硬碟的內部結構究竟是怎麼樣的呢，所謂的磁頭、碟片、主軸電機又是長什麼樣子呢，硬碟的讀寫原理是什麼，估計就不是那麼多人清楚了。本文以一塊西數硬碟WD200BB為例向大家講解一下硬碟的內部結構，讓硬體初學者們能夠對硬碟有一個更深的認識。
硬碟的結構與組成
首先要說明的是，本文示例的用的西數WD200BB硬碟，是容量為20G的7200轉的3.5寸桌面級IDE硬碟。除此之外，硬碟還有許多種類，例如老式的普通IDE硬碟是5.25英寸，高度有半高型和全高型，還有體積小巧玲瓏的筆記本電腦，塊頭巨大的高端SCSI硬碟及非常特殊的微型硬碟等，不過，這些名目繁多的硬碟在結構與組成方面大同小異。
一般說來，無論哪種硬碟，都是由碟片、磁頭、碟片主軸、控制電機、磁頭控制器、數據轉換器、介面、緩存等幾個部份組成。所有的碟片都固定在一個旋轉軸上，這個軸即碟片主軸。而所有碟片之間是絕對平行的，在每個碟片的存儲面上都有一個磁頭，磁頭與碟片之間的距離比頭發絲的直徑還小。所有的磁頭連在一個磁頭控制器上，由磁頭控制器負責各個磁頭的運動。磁頭可沿碟片的半徑方向動作，而碟片以每分鍾數千轉到上萬轉的速度在高速旋轉，這樣磁頭就能對碟片上的指定位置進行數據的讀寫操作。由於硬碟是精密設備，塵埃是其大敵，所以必須完全密封。
在硬碟的正面都貼有硬碟的標簽，標簽上一般都標注著與硬碟相關的信息，例如產品型號、產地、出廠日期、產品序列號等，上圖所示的就是WD200BB 的產品標簽。在硬碟的一端有電源介面插座、主從設置跳線器和數據線介面插座，而硬碟的背面則是控制電路板。從下圖中可以清楚地看出各部件的位置。
介面部分 : 介麵包括電源介面插座和數據介面插座兩部份，其中電源插座就是與主機電源相連接，為硬碟正常工作提供電力保證。數據介面插座則是硬碟數據與主板控制晶元之間進行數據傳輸交換的通道，使用時是用一根數據電纜將其與主板IDE介面或與其它控制適配器的介面相連接，經常聽說的40針、80芯的介面電纜也就是指數據電纜，數據介面主要分成IDE介面、SATA介面和SCSI介面三大派系。
控制電路板 : 大多數的控制電路板都採用貼片式焊接，它包括主軸調速電路、磁頭驅動與伺服定位電路、讀寫電路、控制與介面電路等。在電路板上還有一塊ROM 晶元，裡面固化的程序可以進行硬碟的初始化，執行加電和啟動主軸電機，加電初始尋道、定位以及故障檢測等。在電路板上還安裝有容量不等的高速數據緩存晶元，在此塊硬碟內結合有2MB的高速緩存。
固定面板 : 就是硬碟正面的面板，它與底板結合成一個密封的整體，保證了硬碟碟片和機構的穩定運行。在面板上最顯眼的莫過於產品標簽，上面印著產品型號、產品序列號、產品、生產日期等信息，這在上面已提到了。除此，還有一個透氣孔，它的作用就是使硬碟內部氣壓與大氣氣壓保持一致。
硬碟的內部結構
硬碟內部結構由固定面板、控制電路板、磁頭、碟片、主軸、電機、介面及其它附件組成，其中磁頭碟片組件是構成硬碟的核心，它封裝在硬碟的凈化腔體內，包括有浮動磁頭組件、磁頭驅動機構、碟片、主軸驅動裝置及前置讀寫控制電路這幾個部份。將硬碟面板揭開後，內部結構即可一目瞭然。
磁頭碟片組件
磁頭組件 : 這個組件是硬碟中最精密的部位之一，它由讀寫磁頭、傳動手臂、傳動軸三部份組成。磁頭是硬碟技術中最重要和關鍵的一環，實際上是集成工藝製成的多個磁頭的組合，它採用了非接觸式頭、盤結構，加後電在高速旋轉的磁碟表面移動，與碟片之間的間隙只有0.1～0.3um，這樣可以獲得很好的數據傳輸率。現在轉速為7200RPM的硬碟飛高一般都低於0.3um，以利於讀取較大的高信噪比信號，提供數據傳輸率的可靠性。
至於硬碟的工作原理，它是利用特定的磁粒子的極性來記錄數據。磁頭在讀取數據時，將磁粒子的不同極性轉換成不同的電脈沖信號，再利用數據轉換器將這些原始信號變成電腦可以使用的數據，寫的操作正好與此相反。從下圖中我們也可以看出，西數WD200BB硬碟採用單碟雙磁頭設計，但該磁頭組件卻能支持四個磁頭，注意其中有兩個磁頭傳動手臂沒有安裝磁頭。
磁頭驅動機構 : 硬碟的尋道是靠移動磁頭，而移動磁頭則需要該機構驅動才能實現。磁頭驅動機構由電磁線圈電機、磁頭驅動小車、防震動裝置構成，高精度的輕型磁頭驅動機構能夠對磁頭進行正確的驅動和定位，並能在很短的時間內精確定位系統指令指定的磁軌。其中電磁線圈電機包含著一塊永久磁鐵，這是磁頭驅動機構對傳動手臂起作用的關鍵，磁鐵的吸引力足起吸住並吊起拆硬碟使用的螺絲刀。防震動裝置在老硬碟中沒有，它的作用是當硬碟受動強裂震動時，對磁頭及碟片起到一定的保護使用，以避免磁頭將碟片刮傷等情況的發生。這也是為什麼舊硬碟的防震能力比現在新硬秀盤差得多的緣故。
硬碟的內部結構(續)
磁碟碟片 : 碟片是硬碟存儲數據的載體，現在硬碟碟片大多採用鋁金屬薄膜材料，這種金屬薄膜較軟盤的不連續顆粒載體具有更高的存儲密度、高剩磁及高矯頑力等優點。從下圖中可以發現，硬碟碟片是完全平整的，簡直可以當鏡子使用。
主軸組件 : 主軸組件包括主軸部件如軸承和驅動電機等。隨著硬碟容量的擴大和速度的提高，主軸電機的速度也在不斷提升，於是有廠商開始採用精密機械工業的液態軸承電機技術，現在已經被所有主流硬碟廠商所普遍採用了，它有利於降低硬碟工作噪音。
前置控制電路 : 前置電路控制磁頭感應的信號、主軸電機調速、磁頭驅動和伺服定位等，由於磁頭讀取的信號微弱，將放大電路密封在腔體內可減少外來信號的干擾，提高操作指令的准確性。
硬碟的控制電路
硬碟的控制電路位於硬碟背面，將背面電路板的安裝螺絲擰下，翻開控制電路板即可見到控制電路。總得來說,硬碟控制電路可以分為如下幾個部份：主控制晶元、數據傳輸晶元、高速數據緩存晶元等。具體見下圖。
在硬碟控制電路中，主控制晶元負責硬碟數據讀寫指令等工作，WD200BB的主控制晶元為WD70C23-GP，這是一塊中國台灣產的晶元；而數據傳輸晶元則是將硬碟磁頭前置控制電路讀取出數據經過校正及變換後，經過數據介面傳輸到主機系統，至於高速數據緩存晶元是為了協調硬碟與主機在數據處理速度上的差異而設的，該款西數WD200BB的緩存容量大小為2MB。緩存對磁碟性能所帶來的作用是無須置疑的，在讀取零碎文件數據時，大緩存能帶來非常大的優勢，這也是為什麼在高端SCSI硬碟中早就有結合16MB甚至 32MB緩存的產品。
衡量硬碟性能的技術參數
通過以上的介紹，相信朋友們對硬碟的結構與組成有了大致的概念了。下面接著介紹常見的與硬碟性能指標有關的參數，以助朋友們了解那些參數各意味著什麼。
主軸轉速 : 硬碟的主軸轉速是決定硬碟內部數據傳輸率的決定因素之一，它在很大程度上決定了硬碟的速度，同時也是區別硬碟檔次的重要標志。從目前的情況來看，7200RPM的硬碟具有性價比高的優勢，是國內市場上的主流產品，而SCSI硬碟的主軸轉速已經達到10000rpm甚至15000rpm了，但由於價格原因讓普通用戶難以接受。
尋道時間 : 該指標是指硬碟磁頭移動到數據所在磁軌而所用的時間，單位為毫秒(ms)。平均尋道時間則為磁頭移動到正中間的磁軌需要的時間。注意它與平均訪問時間的差別。硬碟的平均尋道時間越小性能則越高，現在一般選用平均尋道時間在10ms以下的硬碟。
單碟容量 : 單碟容量是硬碟相當重要的參數之一，一定程度上決定著硬碟的檔次高低。硬碟是由多個存儲碟片組合而成的，而單碟容量就是一個存儲碟所能存儲的最大數據量。硬碟廠商在增加硬碟容量時，可以通過兩種手段：一個是增加存儲碟片的數量，但受到硬碟整體體積和生產成本的限制，碟片數量都受到限制，一般都在5片以內；而另一個辦法就是增加單碟容量。目前的IDE和SATA硬碟最多隻有四張碟片，靠增加碟片來擴充容量滿足不斷增長的存儲容量的需求是不可行的。只有提高每張碟片的容量才能從根本上解決這個問題。現在的大容量硬碟都採用的是新型GMR巨阻型磁頭，磁碟的記錄密度大大提高，硬碟的單碟容量也相應提高了。目前主流硬碟的單碟容量大都在80GB以上，而最新的希捷酷魚7200.9系列硬碟的最高單碟容量更是達到160GB，使硬碟總容量可以達到 500GB以上。
單碟容量的一個重要意義在於提升硬碟的數據傳輸速度，而且也有利於生產成本的控制。硬碟單碟容量的提高得益於數據記錄密度的提高，而記錄密度同數據傳輸率是成正比的，並且新一代GMR磁頭技術則確保了這個增長不會因為磁頭的靈敏度的限制而放慢速度。在下面的測試中，你將會發現單碟容量越高，它的數據傳輸率也將會越高，其中希捷酷魚7200.9系列硬碟就是一個明顯的例證。
潛伏期 : 該指標表示當磁頭移動到數據所在的磁軌後，等待所要的數據塊繼續轉動(半圈或多些、少些)到磁頭下的時間，其單位為毫秒(ms)。平均潛伏期就是碟片轉半圈的時間。
硬碟表面溫度 : 該指標表示硬碟工作時產生的溫度使硬碟密封殼溫度上升的情況。這項指標廠家並不提供，一般只能在各種媒體的測試數據中看到。硬碟工作時產生的溫度過高將影響薄膜式磁頭的數據讀取靈敏度，因此硬碟工作表面溫度較低的硬碟有更穩定的數據讀、寫性能。
道至道時間 : 該指標表示磁頭從一個磁軌轉移至另一磁軌的時間，單位為毫秒(ms)。
高速緩存 : 該指標指在硬碟內部的高速存儲器。目前硬碟的高速緩存一般為2MB～8MB，SCSI硬碟的更大。購買時最好選用緩存為8M以上的硬碟。
全程訪問時間 : 該指標指磁頭開始移動直到最後找到所需要的數據塊所用的全部時間，單位為毫秒(ms)。而平均訪問時間指磁頭找到指定數據的平均時間，單位為毫秒。通常是平均尋道時間和平均潛伏時間之和。現在不少硬碟廣告之中所說的平均訪問時間大部分都是用平均尋道時間所代替的。
最大內部數據傳輸率 : 該指標名稱也叫持續數據傳輸率(sustained transfer rate)，單位為Mb/s。它是指磁頭至硬碟緩存間的最大數據傳輸率，一般取決於硬碟的碟片轉速和碟片線密度(指同一磁軌上的數據容量)。注意，在這項指標中常常使用Mb/s或Mbps為單位，這是兆位/秒的意思，如果需要轉換成MB/s(兆位元組/秒)，就必須將Mbps數據除以8(一位元組8位數)。例如，某硬碟給出的最大內部數據傳輸率為683Mbps，如果按MB/s計算就只有85.37MB/s左右。
連續無故障時間(MTBF) : 該指標是指硬碟從開始運行到出現故障的最長時間，單位是小時。目前大部分硬碟的MTBF都在300000小時以上。不過，對於該項指標要客觀地看待，具體可參看BT下載是否傷硬碟的深度分析中對MTBF的詳細闡述和MTBF概念的誤導可以休矣！中不良廠商使用該參數對消費者的誤導。
外部數據傳輸率 : 該指標也稱為突發數據傳輸率，它是指從硬碟緩沖區讀取數據的速率。在廣告或硬碟特性表中常以數據介面速率代替，單位為MB/s。目前主流的硬碟已經全部採用SATA150介面技術，外部數據傳輸率可達150MB/s。
S.M.A.R.T : 該指標的英文全稱是Self－Monitoring Analysis＆Reporting Technology，中文含義是自動監測分析報告技術。這項技術指標使得硬碟可以監測和分析自己的工作狀態和性能，並將其顯示出來。用戶可以隨時了解硬碟的運行狀況，遇到緊急情況時，可以採取適當措施，確保硬碟中的數據不受損失。採用這種技術以後，硬碟的可靠性得到了很大的提高。
D. 什麼是邏輯硬碟，物理硬碟，虛擬硬碟
1、邏輯硬碟是指是硬碟上一塊連續的區域，不同之處在於，每個主分區只能分成一個驅動器，每個主分區都有各自獨立的引導塊，可以用fdisk設定為啟動區。一個硬碟上最多可以有4個主分區，而擴展分區上可以劃分出多個邏輯驅動器。這些邏輯驅動器沒有獨立的引導塊，不能用fdisk設定為啟動區。主分區和擴展分區都是dos分區。
2、物理硬碟是硬體實體，即安裝在電腦機箱內的硬碟；
3、虛擬硬碟就是用內存中虛擬出一個或者多個磁碟的技術。和虛擬內存一樣，內存的速度要比硬碟快得多，利用這一點，在內存中虛擬出一個或多個硬碟就可以加快磁碟的數據交換速度，從而提高的運行速度。
E. 電腦硬碟的構造
結構
硬碟（hard disk）是計算機中最重要的存儲器之一。計算機需要正常運行所需的大部分軟體都存儲在硬碟上。因為硬碟存儲的容量較大，區別於內存、光碟。硬碟是電腦上使用使用堅硬的旋轉碟片為基礎的存儲設備。它在平整的磁性表面存儲和檢索數字數據。
物理結構
磁頭是硬碟中最昂貴的部件，也是硬碟技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭，但是，硬碟的讀、寫卻是兩種截然不同的操作，為此，這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性，從而造成了硬碟設計上的局限。
硬碟
而MR磁頭（Magnetoresistive heads），即磁阻磁頭，採用的是分離式的磁頭結構：寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭（MR磁頭不能進行寫操作），讀取磁頭則採用新型的MR磁頭，即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣，在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化，以得到最好的讀/寫性能。另外，MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應信號幅度，因而對信號變化相當敏感，讀取數據的准確性也相應提高。而且由於讀取的信號幅度與磁軌寬度無關，故磁軌可以做得很窄，從而提高了碟片密度，達到200MB/英寸2，而使用傳統的磁頭只能達到20MB/英寸2，這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。MR磁頭已得到廣泛應用，而採用多層結構和磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭（Giant Magnetoresistive heads）也逐漸普及。
磁軌
當磁碟旋轉時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的，因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區，
垂直記錄時磁顆粒狀態表示
磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的，這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響，同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤，一面有80個磁軌，而硬碟上的磁軌密度則遠遠大於此值，通常一面有成千上萬個磁軌。
磁碟表面塗有做為紀錄使用的磁性介質，其在顯微鏡下呈現出來的便是一個個磁顆粒。微小的磁顆粒極性可以被磁頭快速的改變，並且在改變之後可以穩定的保持，系統通過磁通量以及磁阻的變化來分辨二進制中的0或者1。也正是因為所有的操作均是在微觀情況下進行，所以如果硬碟在高速運行的同時受到外力的震盪，將會有可能因為磁頭拍擊磁碟表面而造成不可挽回的數據損失。除此之外，磁顆粒的單軸異向性和體積會明顯的磁顆粒的熱穩定性，而熱穩定性的高低則決定了磁顆粒狀態的穩定性，也就是決定了所儲存數據的正確性和穩定性。但是，磁顆粒的單軸異向性和體積也不能一味地提高，它們受限於磁頭能提供的寫入場以及介質信噪比的限制。
扇區
磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段，這些弧段便是磁碟的扇區，每個扇區可以存放512個位元組的信息，磁碟驅動器在向磁碟讀取和寫入數據時，要以扇區為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤，每個磁軌分為18個扇區。
柱面
硬碟通常由重疊的一組碟片構成，每個盤面都被劃分為數目相等的磁軌，並從外緣的「0」開始編號，具有相同編號的磁軌形成一個圓柱，稱之為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤面上的磁軌數是相等的。由於每個盤面都有自己的磁頭，因此，盤面數等於總的磁頭數。所謂硬碟的CHS，即Cylinder（柱面）、Head（磁頭）、Sector（扇區），只要知道了硬碟的CHS的數目，即可確定硬碟的容量，硬碟的容量=柱面數磁頭數扇區數512B。
邏輯結構
硬碟的容量還非常小的時候，人們採用與軟盤類似的結構生產硬碟。也就是硬碟碟片的每一條磁軌都具有相同的扇區數。由此產生了所謂的3D參數 (Disk Geometry). 既磁頭數(Heads)，柱面數(Cylinders)，扇區數(Sectors)，以及相應的定址方式。
其中：磁頭數(Heads)表示硬碟總共有幾個磁頭,也就是有幾面碟片, 最大為 255 (用 8 個二進制位存儲)；柱面數(Cylinders) 表示硬碟每一面碟片上有幾條磁軌,最大為 1023(用 10 個二進制位存儲)；每個扇區一般是 512個位元組, 理論上講這不是必須的,但好像沒有取別的值的。所以磁碟最大容量為：255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB ( 1M =1048576 Bytes )或硬碟廠商常用的單位：255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB ( 1M =1000000 Bytes )
在 CHS定址方式中，磁頭，柱面，扇區的取值范圍分別為 0到 Heads - 1。0 到 Cylinders - 1。 1 到 Sectors (注意是從 1 開始)。
基本 Int 13H 調用簡介
BIOS Int 13H 調用是 BIOS提供的磁碟基本輸入輸出中斷調用，它可以完成磁碟(包括硬碟和軟盤)的復位，讀寫，校驗，定位，診，格式化等功能。它使用的就是CHS 定址方式， 因此最大識能訪問 8 GB 左右的硬碟 (本文中如不作特殊說明，均以 1M = 1048576 位元組為單位)。
F. 硬碟內部硬體結構和工作原理
硬碟內部硬體結構和工作原理詳解
一般硬碟正面貼有產品標簽，主要包括廠家信息和產品信息，如商標、型號、序列號、生產日期、容量、參數和主從設置方法等。這些信息是正確使用硬碟的 基本依據，下面將逐步介紹它們的含義。
硬碟主要由盤體、控制電路板和介面部件等組成，盤體是一個密封的腔體。硬碟的內部結構通常是指盤體的內部結構；控制電路板上主要有 硬碟BIOS、硬碟緩存（即CACHE）和主控制晶元等單元，如圖1-2所示；硬碟介麵包括電源插座、數據介面和主、從跳線，
電源插座連接電源，為硬碟工作提供電力保證。數據介面是硬碟與主板、內存之間進行數據交換的通道，使用一根40針40線（早期）或40針80線（當 前）的IDE介面電纜進行連接。新增加的40線是信號屏蔽線，用於屏蔽高速高頻數據傳輸過程中的串擾。中間的主、從盤跳線插座，用以設置主、從硬碟，即設 置硬碟驅動器的訪問順序。其設置方法一般標注在盤體外的標簽上，也有一些標注在介面處，早期的硬碟還可能印在電路板上。
此外，在硬碟表面有一個透氣孔,它的作用是使硬碟內部氣壓與外部大氣壓保持一致。由於盤體是密封的，所以，這個透氣孔不直接和內部相 通，而是經由一個高效過濾器和盤體相通，用以保證盤體內部的潔凈無塵，使用中注意不要將它蓋住。
1.2 硬碟的內部結構
硬碟的內部結構通常專指盤體的內部結構。盤體是一個密封的腔體，裡面密封著磁頭、碟片（磁片、碟片）等部件，
硬碟內部結構
硬碟的碟片是硬質磁性合金碟片，片厚一般在0.5mm左右，直徑主要有1.8in（1in=25.4mm）、2.5in、3.5in和5.25in 4種，其中2.5in和3.5in碟片應用最廣。碟片的轉速與碟片大小有關，考慮到慣性及碟片的穩定性，碟片越大轉速越低。一般來講，2.5in硬碟的轉 速在5 400 r/min～7 200 r/ min之間；3.5in硬碟的轉速在4 500 r/min～5 400 r/min之間；而5.25in硬碟轉速則在3 600 r/min～4 500 r/min之間。隨著技術的進步，現在2.5in硬碟的轉速最高已達15 000 r/min，3.5in硬碟的轉速最高已達12 000 r/min。
有的硬碟只裝一張碟片，有的硬碟則有多張碟片。這些碟片安裝在主軸電機的轉軸上，在主軸電機的帶動下高速旋轉。每張碟片的容量稱為單碟容量，而硬碟 的容量就是所有碟片容量的總和。早期硬碟由於單碟容量低，所以，碟片較多，有的甚至多達10餘片，現代硬碟的碟片一般只有少數幾片。一塊硬碟內的所有碟片 都是完全一樣的，不然控制部分就太復雜了。一個牌子的一個系列一般都用同一種碟片，使用不同數量的碟片，就出現了一個系列不同容量的硬碟產品。
硬碟驅動器採用高精度、輕型磁頭驅動/定位系統。這種系統能使磁頭在盤面上快速移動，可在極短的時間內精確地定位在由計算機指令指定的磁軌上。目 前，磁軌密度已高達5 400Tpi（每英寸磁軌數）或更高；人們還在研究各種新方法，如在盤上擠壓（或刻蝕）圖形、凹槽和斑點等作為定位和跟蹤標記，以提高到和光碟相等的道密 度，從而在保持磁碟機高速度、高位密度和高可靠性的優勢下，大幅度提高存儲容量。
硬碟驅動器內的電機都是無刷電機，在高速軸承支持下機械磨損很小，可以長時間連續工作。高速旋轉的盤體產生明顯的陀螺效應，所以，在硬碟工作時不宜 搬動，否則，將增加軸承的工作負荷。為了高速存儲和讀取信息，硬碟驅動器的磁頭質量小，慣性也小，所以，硬碟驅動器的尋道速度明顯快於軟碟機和光碟機。
硬碟驅動器磁頭與磁頭臂及伺服定位系統是一個整體。伺服定位系統由磁頭臂後的線圈和固定在底板上的電磁控制系統組成。由於定位系統限制，磁頭臂只能 在碟片的內外磁軌之間移動。因此，不管開機還是關機，磁頭總在碟片上；所不同的是，關機時磁頭停留在碟片啟停區，開機時磁頭「飛行」在磁碟片上方。
硬碟上的數據是如何組織與管理的呢？硬碟首先在邏輯上被劃分為磁軌、柱面以及扇區，其結構
每個碟片的每個面都有一個讀寫磁頭，磁頭靠近主軸接觸的表面，即線速度最小的地方， 是一個特殊的區域，它不存放任何數據，稱為啟停區或著陸區（Landing Zone），啟停區外就是數據區。在最外圈，離主軸最遠的地方是「0」磁軌，硬碟數據的存放就是從最外圈開始的。那麼，磁頭是如何找到「0」磁軌的位置的 呢？有一個「0」磁軌檢測器，由它來完成硬碟的初始定位。「0」磁軌是如此的重要，以致很多硬碟僅僅因為「0」磁軌損壞就報廢，這 是非常可惜的。這種故障的修復技術在後面的章節中有詳細的介紹。
早期的硬碟在每次關機之前需要運行一個被稱為Parking的程序，其作用是讓磁頭回到啟停區。現代硬碟在設計上已摒棄了這個雖不復雜卻很讓人不愉 快的小缺陷。硬碟不工作時，磁頭停留在啟停區，當需要從硬碟讀寫數據時，磁碟開始旋轉。旋轉速度達到額定的高速時，磁頭就會因碟片旋轉產生的氣流而抬起， 這時磁頭才向碟片存放數據的區域移動。碟片旋轉產生的氣流相當強，足以使磁頭托起，並與盤面保持一個微小的距離。這個距離越小，磁頭讀寫數據的靈敏度就越 高，當然對硬碟各部件的要求也越高。早期設計的磁碟驅動器使磁頭保持在盤面上方幾微米處飛行。稍後一些設計使磁頭在盤面上的飛行高度降到約 0.1μm～0.5μm，現在的水平已經達到0.005μm～0.01μm，這只是人類頭發直徑的千分之一。氣流既能使磁頭脫離開盤面，又能使它保持在離 盤面足夠近的地方，非常緊密地跟隨著磁碟表面呈起伏運動，使磁頭飛行處於嚴格受控狀態。磁頭必須飛行在盤面上方，而不是接觸盤面，這種位置可避免擦傷磁性 塗層，而更重要的是不讓磁性塗層損傷磁頭。但是，磁頭也不能離盤面太遠，否則，就不能使盤面達到足夠強的磁化，難以讀出盤上的磁化翻轉（磁極轉換形式，是 磁碟上實際記錄數據的方式）。
硬碟驅動器磁頭的飛行懸浮高度低、速度快，一旦有小的塵埃進入硬碟密封腔內，或者一旦磁頭與盤體發生碰撞，就可能造成數據丟失，形成壞塊，甚至造成 磁頭和盤體的損壞。所以，硬碟系統的密封一定要可靠，在非專業條件下絕對不能開啟硬碟密封腔，否則，灰塵進入後會加速硬碟的損壞。另外，硬碟驅動器磁頭的 尋道伺服電機多採用音圈式旋轉或直線運動步進電機，在伺服跟蹤的調節下精確地跟蹤碟片的磁軌，所以，硬碟工作時不要有沖擊碰撞，搬動時要小心輕放。
這種硬碟就是採用溫徹斯特（Winchester）技術製造的硬碟，所以也被稱為溫盤。其結構特點如下。
①磁頭、碟片及運動機構密封在盤體內。
②磁頭在啟動、停止時與碟片接觸，在工作時因碟片高速旋轉，帶動磁頭「懸浮」在碟片上面呈飛行狀態（空氣動力學原理），「懸浮」的高度約為 0.1μm～0.3μm，這個高度非常小，圖1-8標出了這個高度與頭發、煙塵和手指印的大小比較關系，從這里可以直觀地「看」出這個高度有多「高」。
③磁頭工作時與碟片不直接接觸，所以，磁頭的載入較小，磁頭可以做得很精緻，檢測磁軌的能力很強，可大大提高位密度。
④磁碟表面非常平整光滑，可以做鏡面使用。
下面對「盤面」、「磁軌」、「柱面」和「扇區」的含義逐一進行介紹。
1. 盤面號
硬碟的碟片一般用鋁合金材料做基片，高速硬碟也可能用玻璃做基片。玻璃基片更容易達到所需的平面度和光潔度，且有很高的硬度。磁頭傳動裝置是使磁頭 部件作徑向移動的部件，通常有兩種類型的傳動裝置。一種是齒條傳動的步進電機傳動裝置；另一種是音圈電機傳動裝置。前者是固定推算的傳動定位器，而後者則 採用伺服反饋返回到正確的位置上。磁頭傳動裝置以很小的等距離使磁頭部件做徑向移動，用以變換磁軌。
硬碟的每一個碟片都有兩個盤面（Side），即上、下盤面，一般每個盤面都會利用，都可以存儲數據，成為有效碟片，也有極個別的硬碟盤面數為單數。 每一個這樣的有效盤面都有一個盤面號，按順序從上至下從「0」開始依次編號。在硬碟系統中，盤面號又叫磁頭號，因為每一個有效盤面都有一個對應的讀寫磁 頭。硬碟的碟片組在2～14片不等，通常有2～3個碟片，故盤面號（磁頭號）為0～3或0～5。
2. 磁軌
磁碟在格式化時被劃分成許多同心圓，這些同心圓軌跡叫做磁軌（Track）。磁軌從外向內從0開始順序編號。硬碟的每一個盤面有300～1 024個磁軌，新式大容量硬碟每面的磁軌數更多。信息以脈沖串的形式記錄在這些軌跡中，這些同心圓不是連續記錄數據，而是被劃分成一段段的圓弧，這些圓弧 的角速度一樣。由於徑向長度不一樣，所以，線速度也不一樣，外圈的線速度較內圈的線速度大，即同樣的轉速下，外圈在同樣時間段里，劃過的圓弧長度要比內圈 劃過的圓弧長度大。每段圓弧叫做一個扇區，扇區從「1」開始編號，每個扇區中的數據作為一個單元同時讀出或寫入。一個標準的3.5in硬碟盤面通常有幾百 到幾千條磁軌。磁軌是「看」不見的，只是盤面上以特殊形式磁化了的一些磁化區，在磁碟格式化時就已規劃完畢。
3. 柱面
所有盤面上的同一磁軌構成一個圓柱，通常稱做柱面（Cylinder），每個圓柱上的磁頭由上而下從「0」開始編號。數據的讀/寫按柱面進行，即磁 頭讀/寫數據時首先在同一柱面內從「0」磁頭開始進行操作，依次向下在同一柱面的不同盤面即磁頭上進行操作，只在同一柱面所有的磁頭全部讀/寫完畢後磁頭 才轉移到下一柱面，因為選取磁頭只需通過電子切換即可，而選取柱面則必須通過機械切換。電子切換相當快，比在機械上磁頭向鄰近磁軌移動快得多，所以，數據 的讀/寫按柱面進行，而不按盤面進行。也就是說，一個磁軌寫滿數據後，就在同一柱面的下一個盤面來寫，一個柱面寫滿後，才移到下一個扇區開始寫數據。讀數 據也按照這種方式進行，這樣就提高了硬碟的讀/寫效率。
一塊硬碟驅動器的圓柱數（或每個盤面的磁軌數）既取決於每條磁軌的寬窄（同樣，也與磁頭的大小有關），也取決於定位機構所決定的磁軌間步距的大小。 更深層的內容請參考其他書籍，限於篇幅，這里不再深入介紹。
4. 扇區
操作系統以扇區（Sector）形式將信息存儲在硬碟上，每個扇區包括512個位元組的數據和一些其他信息。一個扇區有兩個主要部分：存儲數據地點的 標識符和存儲數據的數據段，如圖1-9所示。
硬碟扇區的構成
標識符就是扇區頭標，包括組成扇區三維地址的三個數字：扇區所在的磁頭（或盤面）、磁軌（或柱面號）以及扇區在磁軌上的位置即扇區號。頭標中還包括 一個欄位，其中有顯示扇區是否能可靠存儲數據，或者是否已發現某個故障因而不宜使用的標記。有些硬碟控制器在扇區頭標中還記錄有指示字，可在原扇區出錯時 指引磁碟轉到替換扇區或磁軌。最後，扇區頭標以循環冗餘校驗（CRC）值作為結束，以供控制器檢驗扇區頭標的讀出情況，確保准確無誤。
扇區的第二個主要部分是存儲數據的數據段，可分為數據和保護數據的糾錯碼（ECC）。在初始准備期間，計算機用512個虛擬信息位元組（實際數據的存 放地）和與這些虛擬信息位元組相應的ECC數字填入這個部分。
扇區頭標包含一個可識別磁軌上該扇區的扇區號。有趣的是，這些扇區號物理上並不連續編號，它們不必用任何特定的順序指定。扇區頭標的設計允許扇區號 可以從1到某個最大值，某些情況下可達255。磁碟控制器並不關心上述范圍中什麼編號安排在哪一個扇區頭標中。在很特殊的情況下，扇區還可以共用相同的編 號。磁碟控制器甚至根本就不管數據區有多大，只管讀出它所找到的數據，或者寫入要求它寫的數據。
給扇區編號的最簡單方法是l，2，3，4，5，6等順序編號。如果扇區按順序繞著磁軌依次編號，那麼，控制器在處理一個扇區的數據期間，磁碟旋轉太 遠，超過扇區間的間隔（這個間隔很小），控制器要讀出或寫入的下一扇區已經通過磁頭，也許是相當大的一段距離。在這種情況下，磁碟控制器就只能等待磁碟再 次旋轉幾乎一周，才能使得需要的扇區到達磁頭下面。
顯然，要解決這個問題，靠加大扇區間的間隔是不現實的，那會浪費許多磁碟空間。許多年前，IBM的一位傑出工程師想出了一個絕妙的辦法，即對扇區不 使用順序編號，而是使用一個交叉因子（interleave）進行編號。交叉因子用比值的方法來表示，如3﹕1表示磁軌上的第1個扇區為1號扇區，跳過兩 個扇區即第4個扇區為2號扇區，這個過程持續下去直到給每個物理扇區編上邏輯號為止。例如，每磁軌有17個扇區的磁碟按2﹕1的交叉因子編號就 是：l，10，2，11，3，12，4，13，5，14，6，15，7，16，8，17，9，而按3﹕1的交叉因子編號就 是：l，7，13，2，8，14，3，9，15，4，10，16，5，11，17，6，12。當設置1﹕l的交叉因子時，如果硬碟控制器處理信息足夠快， 那麼，讀出磁軌上的全部扇區只需要旋轉一周；但如果硬碟控制器的後處理動作沒有這么快，磁碟所轉的圈數就等於一個磁軌上的扇區數，才能讀出每個磁軌上的全 部數據。將交叉因子設定為2﹕1時，磁頭要讀出磁軌上的全部數據，磁碟只需轉兩周。如果2﹕1的交叉因子仍不夠慢，磁碟旋轉的周數約為磁軌的扇區數，這 時，可將交叉因子調整為3﹕1，
典型的MFM（Modified Frequency Molation，改進型調頻制編碼）硬碟，每磁軌有17個扇區，畫出了用三種不同的扇區交叉因子編號的情況。最外圈的磁軌（0號柱面）上的扇區用簡 單的順序連續編號，相當於扇區交叉因子是1﹕1。1號磁軌（柱面）的扇區按2﹕1的交叉因子編號，而2號磁軌按3﹕1的扇區交叉因子編號。
早期的硬碟管理工作中，設置交叉因子需要用戶自己完成。用BIOS中的低級格式化程序對硬碟進行低級格式化時，就需要指定交叉因子，有時還需要設置 幾種不同的值來比較其性能，而後確定一個比較好的值，以期硬碟的性能較好。現在的硬碟BIOS已經自己解決這個問題，所以，一般低級格式化程序不再提供這 一選項設置。
系統將文件存儲到磁碟上時，按柱面、磁頭、扇區的方式進行，即最先是第1磁軌的第一磁頭下（也就是第1盤面的第一磁軌）的所有扇區，然後，是同一柱 面的下一磁頭，……，一個柱面存儲滿後就推進到下一個柱面，直到把文件內容全部寫入磁碟。系統也以相同的順序讀出數據。讀出數據時通過告訴磁碟控制器要讀 出扇區所在的柱面號、磁頭號和扇區號（物理地址的三個組成部分）進行。磁碟控制器則直接使磁頭部件步進到相應的柱面，選通相應的磁頭，等待要求的扇區移動 到磁頭下。在扇區到來時，磁碟控制器讀出每個扇區的頭標，把這些頭標中的地址信息與期待檢出的磁頭和柱面號做比較（即尋道），然後，尋找要求的扇區號。待 磁碟控制器找到該扇區頭標時，根據其任務是寫扇區還是讀扇區，來決定是轉換寫電路，還是讀出數據和尾部記錄。找到扇區後，磁碟控制器必須在繼續尋找下一個 扇區之前對該扇區的信息進行後處理。如果是讀數據，控制器計算此數據的ECC碼，然後，把ECC碼與已記錄的ECC碼相比較。如果是寫數據，控制器計算出 此數據的ECC碼，與數據一起存儲。在控制器對此扇區中的數據進行必要處理期間，磁碟繼續旋轉。由於對信息的後處理需要耗費一定的時間，在這段時間內，磁 盤已轉了相當的角度。
交叉因子的確定是一個系統級的問題。一個特定硬碟驅動器的交叉因子取決於：磁碟控制器的速度、主板的時鍾速度、與控制器相連的輸出匯流排的操作速度 等。如果磁碟的交叉因子值太高，就需多花一些時間等待數據在磁碟上存入和讀出。如果交叉因子值太低，就會大大降低磁碟性能。
前面已經述及，系統在磁碟上寫入信息時，寫滿一個磁軌後轉到同一柱面的下一個磁頭，當柱面寫滿時，再轉向下一柱面。從同一柱面的一個磁軌到另一個磁 道，從一個柱面轉到下一個柱面，每一個轉換都需要時間，在此期間磁碟始終保持旋轉，這就會帶來一個問題：假定系統剛剛結束對一個磁軌前一個扇區的寫入，並 且已經設置了最佳交叉因子比值，現在准備在下一磁軌的第一扇區寫入，這時，必須等到磁頭轉換好，讓磁頭部件重新准備定位在下一道上。如果這種操作佔用的時 間超過了一點，盡管是交叉存取，磁頭仍會延遲到達。這個問題的解決辦法是以原先磁軌所在位置為基準，把新的磁軌上全部扇區號移動約一個或幾個扇區位置，這 就是磁頭扭斜。磁頭扭斜可以理解為柱面與柱面之間的交叉因子，已由生產廠設置好，用戶一般不用去改變它。磁頭扭斜的更改比較困難，但是，它們只在文件很 長、超過磁軌結尾進行讀出和寫入時才發揮作用，所以，扭斜設置不正確所帶來的時間損失比採用不正確的扇區交叉因子值帶來的損失要小得多。交叉因子和磁頭扭 斜可用專用工具軟體來測試和更改。更具體的內容這里就不再詳述，畢竟現在很多用戶都沒有見過這些參數。
扇區號存儲在扇區頭標中，扇區交叉因子和磁頭扭斜的信息也存放在這里。最初，硬碟低級格式化程序只是行使有關磁碟控制器的專門職能來完成設置任務。 由於這個過程可能破壞低級格式化的磁軌上的全部數據，也極少採用。
扇區交叉因子由寫入到扇區頭標中的數字設定，所以，每個磁軌可以有自己的交叉因子。在大多數驅動器中，所有磁軌都有相同的交叉因子。但有時因為操作 上的原因，也可能導致各磁軌有不同的扇區交叉因子。如在交叉因子重置程序工作時，由於斷電或人為中斷，就會造成一些磁軌的交叉因子發生了改變，而另一些磁 道的交叉因子沒有改變。這種不一致性對計算機不會產生不利影響，只是有最佳交叉因子的磁軌要比其他磁軌的工作速度更快。
G. 硬碟的柱頭，扇面和扇區的工作原理
扇面：Cylinder/
磁軌：Track / sectors
扇區：Sector / head
CHS：Cylinder、Head、Sector/Track，示意圖如下：
H. 電腦硬碟的結構，參數和結構
你好！你的問題我不是很明確！
簡單的說一下 硬碟的結構分為：
1.硬碟線路板
2.硬碟主盤體
去這里看看好了！http://www.highdiy.com/html/storage/intro/331.shtml
應該可以了解一點~！
I. 硬碟如何實現信息的存儲
一塊小小的硬碟，儲存的信息幾乎可以相當於全世界圖書館的總和，是怎麼做到的？
雖然硬碟在我們生活中已經隨處可見，但他的儲存方法和原理，卻不是每人都了解的。
想像一架飛機以離地面1毫米的高度飛行，每25秒繞地球一圈，還能覆蓋每一寸表面。
再將其縮小成手掌大小，你就會得到和現代硬碟差不多的東西，它所包含的信息比你們當地圖書館還要多。
那麼它是如何在這么小的空間 儲存這么多的信息呢？
多虧了一代又一代工程師，材料科學家，還有量子物理學家們的共同努力，這個擁有不可思議的能量， 無比精確的小工具才能在你手掌中旋轉。
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J. 硬碟的結構及組成
文件系統結構，理解文件系統，要從文件儲存說起。
硬碟結構：