1. 硬碟的柱頭，扇面和扇區的工作原理
首先糾正名稱，是磁頭，磁柱，扇區。
硬碟內部有圓形的介質，用來存儲數據，在硬碟內部有一片或多片存儲介質，每片存儲介質都有兩面可以存儲數據，在每個面上方都有一個磁頭，用來讀取運茄該面的數據。數據在圓形介質上是一圈一圈存儲的，每個面都會形成了很多同心圓，每個同心圓稱為磁軌，半徑相同的同心圓組成一個磁柱（或者稱為柱面）。為了便於孫困數據管理，把每個磁軌旁凱察分為n個扇區，每個扇區一般是512B。
2. 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：
3. 硬碟中的 磁頭 柱面 扇面 是怎樣排序的，0磁頭是怎麼回事
這個不太好說。
簡單的說，一張碟片確實只有正反兩個物理磁頭，而那個0磁頭1磁頭以致16或更多磁頭只是邏輯磁頭，只是一種計算方式。
要了解柱面，首先要了解磁軌，磁軌是碟片上不同半徑的同心圓，而一個硬碟無論有幾張碟片，所有碟片（正反面）的所有磁軌都是垂直對齊的。其實這好理解，假設有三張碟片，那六個磁頭是安裝在同一磁頭臂上，要移動同時移動。因此，六個磁軌垂直看就如同一個圓柱。最外側的第一個磁軌（上下共六個）就是第一個柱面，而第二個磁軌（半徑稍小點了，上下也是六個）就是第二個柱面，依次類推。而磁軌的分配順序是按照柱面來排的，即1#盤正面1磁軌→1#盤反面1磁軌→2#盤正面1磁軌→2#盤反面1磁軌→3#盤正面1磁軌→3#盤反面1磁軌（然後磁頭臂向內移動一點，對准第二條磁軌）→1#盤正面2磁軌→1#盤反面2磁軌→依次類推，直至最中心的最後一個磁軌。這樣做的好處就是，假設有一個大小跨越了好幾個磁軌的文件，那麼磁頭臂無需移動，就可以連續讀寫，大大節省了尋道時間。所以說，你如果創建了第一個分區，那這個分區實際佔用了所有碟片的最外側那些磁軌，而不是像光碟那樣，先使用某張碟片的一面，滿了再用反面。
至於扇區，是在碟片上沿半徑方向（從圓心到邊緣）進行劃分，那麼每兩條線之間都是一個扇形，每個磁軌上那兩條線之間就是一個扇區。由此可知，外側磁軌上一個扇區的物理長度（一段圓弧）大於內側扇區的長度。
4. 硬碟的柱頭，扇面和扇區的工作原理
首先糾正名稱，是磁頭，磁柱，扇區。
硬碟內部有圓形的介質，用來存儲數據，在硬碟內部有一片或多片存儲介質，每片存儲介質都有兩面可以存儲數據，在每個面上方都有一個磁頭，用來讀取該面的數據。數據在圓形介質上是一圈一圈存儲的，每個面都會形成了很多同心圓，每個同心圓稱為磁軌，半徑相同的同心圓組成一個磁柱（或者稱為柱面）。為了便於數據管理，把每個磁軌分為n個扇區，每個扇區一般是512B。
5. 固態硬碟的扇區、柱面、簇和塊是怎樣分布的
硬碟最基本的組成部分是由堅硬金屬材料製成的塗以磁性介質的碟片，不同容量硬碟的碟片數不等。每個碟片有兩面，都可記錄信息。碟片被分成許多扇形的區 域，每個區域叫一個扇區，每個扇區可存儲128×2的N次方（N＝0.1.2.3）位元組信息。在DOS中每扇區是128×2的2次方＝512位元組，碟片表 面上以碟片中心為圓心，不同半徑的同心圓稱為磁軌。硬碟中，不同碟片相同半徑的磁軌所組成的圓柱稱為柱面。磁軌與柱面都是表示不同半徑的圓，在許多場合， 磁軌和柱面可以互換使用，我們知道，每個磁碟有兩個面，每個面都有一個磁頭，習慣用磁頭號來區分。扇區，磁軌（或柱面）和磁頭數構成了硬碟結構的基本參 數，幫這些參數可以得到硬碟的容量，基計算公式為：
存儲容量＝磁頭數×磁軌（柱面）數×每道扇區數×每扇區位元組數
要點：（1）硬碟有數個碟片，每碟片兩個面，每個面一個磁頭
（2）碟片被劃分為多個扇形區域即扇區
（3）同一碟片不同半徑的同心圓為磁軌
（4）不同碟片相同半徑構成的圓柱面即柱面
（5）公式：存儲容量＝磁頭數×磁軌（柱面）數×每道扇區數×每扇區位元組數
（6）信息記錄可表示為：××磁軌（柱面），××磁頭，××扇區
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，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。
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。
2.簇
「簇」是DOS進行分配的最小單位。當創建一個很小的文件時，如是一個位元組，則它在磁碟上並不是只佔一個位元組的空間，而是佔有整個一簇。DOS視不同的 存儲介質（如軟盤，硬碟），不同容量的硬碟，簇的大小也不一樣。簇的大小可在稱為磁碟參數塊（BPB）中獲取。簇的概念僅適用於數據區。
本點：（1）「簇」是DOS進行分配的最小單位。
（2）不同的存儲介質，不同容量的硬碟，不同的DOS版本，簇的大小也不一樣。
（3）簇的概念僅適用於數據區。
3.扇區編號定義：絕對扇區與DOS扇區
由前面介紹可知，我們可以用柱面/磁頭/扇區來唯一定位磁碟上每一個區域，或是說柱面/磁頭/扇區與磁碟上每一個扇區有一一對應關系，通常DOS將「柱 面/磁頭/扇區」這樣表示法稱為「絕對扇區」表示法。但DOS不能直接使用絕對扇區進行磁碟上的信息管理，而是用所謂「相對扇區」或「DOS扇區」。「相 對扇區」只是一個數字，如柱面140，磁頭3，扇區4對應的相對扇區號為2757。該數字與絕對扇區「柱面/磁頭/扇區」具有一一對應關系。當使用相對扇 區編號時，DOS是從柱面0，磁頭1，扇區1開始（註：柱面0，磁頭0，扇區1沒有DOS扇區編號，DOS下不能訪問，只能調用BIOS訪問），第一個 DOS扇區編號為0，該磁軌上剩餘的扇區編號為1到16（設每磁軌17個扇區），然後是磁頭號為2，柱面為0的17個扇區，形成的DOS扇區號從17到 33。直到該柱面的所有磁頭。然後再移到柱面1，磁頭1，扇區1繼續進行DOS扇區的編號，即按扇區號，磁頭號，柱面號（磁軌號）增長的順序連續地分配 DOS扇區號。
公式：記DH－－第一個DOS扇區的磁頭號
DC－－第一個DOS扇區的柱面號
DS－－第一個DOS扇區的扇區號
NS－－每磁軌扇區數
NH－－磁碟總的磁頭數
則某扇區（柱面C，磁頭H，扇區S）的相對扇區號RS為：
RS＝NH×NS×（C－DC）＋NS×（H－DH）＋（S－DS）
若已知RS，DC，DH，DS，NS和NH則
S＝（RSMODNS）＋DS
H＝（（RSDIVNS）MODNH）＋DH
C＝（（RSDIVNS）DIVNH）＋DC
要點：（1）以柱面/磁頭/扇區表示的為絕對扇區又稱物理磁碟地址
（2）單一數字表示的為相對扇區或DOS扇區，又稱邏輯扇區號
（3）相對扇區與絕對扇區的轉換公式
6. 什麼是磁碟的扇區
整個硬碟上一般有很多的碟片組成，每個碟片如同切西瓜一樣被「切」成一塊一塊的扇面，同時沿著半徑的方向被劃分成了很多同心圓，就是傳說中的磁軌，每條磁軌被扇面切成很多的扇形區域叫做扇區（扇區是從磁碟讀出和寫入信息的最小單位，通常大小為512位元組），不同碟片上的同半徑磁軌組成了柱面，這些都是磁碟物理上的概念，知道便可。有了這些概念，便可以計算磁碟的容量：
磁頭數 × 磁軌(柱面)數 × 每道扇區數 × 每扇區位元組數
l 磁頭（head）數：每個碟片一般有上下兩面，分別對應1個磁頭，共2個磁頭；
l 磁軌（track）數：磁軌是從碟片外圈往內圈編號0磁軌，1磁軌…，靠近主軸的同心圓用於停靠磁頭，不存儲數據；
l 柱面（cylinder）數：同磁軌數量；
l 扇區（sector）數：每個磁軌都別切分成很多扇形區域，每道的扇區數量相同；
l 圓盤（platter）數：就是碟片的數量。
如圖：
硬碟上的數據定位
每個扇區可存儲128×2的N次方（N＝0.1.2.3）位元組的數據（一般為512B），扇區為數據存儲的最小單元，從上圖可知，外圈的扇區面積比內圈大，為何存儲的數據量相同，這是因為內外圈使用的磁物質密度不同，但現在的硬碟已經採用內外圈同密度物質來存儲數據了，以減少類似「大面積小數據」的浪費情況。（此時的內外磁軌的扇區數量將不同，具體細節省略）
有了扇區（sector），有了柱面（cylinder），有了磁頭（head），顯然可以定位數據了，這就是數據定位(定址)方式之一，CHS（也稱3D），對早期的磁碟（上圖所示）非常有效，知道用哪個磁頭，讀取哪個柱面上的第幾扇區就OK了。CHS模式支持的硬碟容量有限，用8bit來存儲磁頭地址，用10bit來存儲柱面地址，用6bit來存儲扇區地址，而一個扇區共有512Byte，這樣使用CHS定址一塊硬碟最大容量為256 * 1024 * 63 * 512B = 8064 MB(1MB = 1048576B)（若按1MB=1000000B來算就是8.4GB）
但現在很多硬碟採用同密度碟片，意味著內外磁軌上的扇區數量不同，扇區數量增加，容量增加，3D很難定位定址，新的定址模式：LBA(Logical Block Addressing)。在LBA地址中，地址不再表示實際硬碟的實際物理地址（柱面、磁頭和扇區）。LBA編址方式將CHS這種三維定址方式轉變為一維的線性定址，它把硬碟所有的物理扇區的C/H/S編號通過一定的規則轉變為一線性的編號，系統效率得到大大提高，避免了煩瑣的磁頭/柱面/扇區的定址方式。在訪問硬碟時，由硬碟控制器再將這種邏輯地址轉換為實際硬碟的物理地址。
LBA下的編號，扇區編號是從0開始。
邏輯扇區號LBA的公式：
LBA(邏輯扇區號)=磁頭數 × 每磁軌扇區數 × 當前所在柱面號 + 每磁軌扇區數 × 當前所在磁頭號 + 當前所在扇區號 – 1
例如：CHS=0/0/1，則根據公式LBA=255 × 63 × 0 + 63 × 0 + 1 – 1= 0
也就是說物理0柱面0磁頭1扇區，是邏輯0扇區。