详细介绍硬盘的磁道和扇区VIP免费

详细介绍硬盘的磁道和扇区（上篇）磁道是磁盘一个面上的单个数据存储环。如果将磁道作为一个存储单元，从数据管理交率看实在是太大了。许多盘片一个磁道能存储100000字节甚至更多，用于小文件存储进的效率就太低了。因此，磁道被分成若干编号的分区，称为扇区。这些扇区代表了磁道的分段。不同类型的磁盘驱动器依据磁道密度，将磁道划分成不同数据量的氓区。例如，软盘格式化使用每磁道8~36扇区，而硬盘通常以更高的密度存储数据，每磁道可以有900个或更多的扇区。PC系统中，通过标准格式化程序产生的扇区容量为512字节，这个数字在整个PC历史中一直没有变化过。在PC标准中一个很有意思的现象是，为了兼容大多数老的BIOS和驱动器，驱动器通常执行一个内部转译，转译为逻辑上每磁道63个扇区。磁道上的扇区编号从1开始，不像磁头或柱面编号从0开始。例如，1.44MB软盘含以0~79编号的80个柱面和以0~1编号的2个磁头，而每个柱面上的每个磁道有18个扇区，编号从1~18。当磁盘被格式化后，格式化程序在每个扇区的数据前后各创建一个标识（ID）区域，磁盘控制器用它来为扇区编号并识别每个扇区的开始和结束。这些区域标识每个扇区的数据区域前趋和后继，占用了磁盘总存储容量的一部分。这就是磁盘的未格式化容量和格式化容量不同的原因。注意，市面上大多数现代硬盘驱动器已经预先格式化了，制造商给出的标称值也是格式化后的容量。现在已太提及未格式化容量。另一个有意义的发展是IBM和其他公司制作无ID记录驱动器，意思是不再在每个扇区的前后加上ID标记。这将使更多的磁盘空间用于实际的数据存储。磁盘上的每个扇区有一个前缀部分，或叫扇区头，用以标志扇区的开始，含扇区编号，还有一个后缀部分，或叫扇区尾，其中包括一个校验和（用于确保数据内容的完整性）。一些新的驱动器去掉了扇区头，这被称做无ID记录，可以存放更多的数据。每个扇区包含512字节的数据。低级格式化过程通常对数据字节填充一些特定的值，例如F6h（十六进制），或者一些驱动器制造商使用的其他测试样式。某些样式对驱动器来说编/解码更困难一些，所以制造商一些驱动器制造商使用的其他测试样式。特殊的测试样式可能会在表面产生错误，而正常的数据样式则不会。通过这个办法制造商在测试期间能更精确地训别边缘区。注意：这里讨论的磁盘格式化类型是物理的或低级的格式化，不是高级格式化，当使用盘中Windows9x/Me/2000Explorer或DOSFORMAT程序时，执行的是高级格式化。扇区头和尾独立于操作系统、文件系统和存储在驱动器上的文件。除了扇区头尾外，在扇区内部、同一磁道的扇区之间以及不同的磁道之间都还有间隙存在，但这些间隙没有可用的数据空间。间隙是低级格式化过程中记录被瞬间关断时产生的。这就类似于录间盒上歌曲之间的无声音间隙。前缀、后缀和间隙计入磁盘未格式化和格式化的容量损失中。例如，一个4MB（未格式化）软盘（3.5英寸），格式化后的容量是2.88MB，一个2MB（未格式化）软盘格式化后的容量是1.44MB一个老式38MB未格式化容量（比如，SeagateST-4038）。硬盘的格式化容量仅剩下32MB。因为现在购买的ATA/IDE和SCSI硬盘在工厂里已经低级格式化好了，制造商只标注格式化容量。虽然如此，几乎所有的驱动器仍有一部分保留空间，用于对准备写入磁盘的数据进行管理。所以，前面所说的每个磁盘扇区的大小都是512字节，在技术上并不正确。每个扇区确实允许存储512个字节数据，但数据区域仅是扇区的一部分。磁盘上的每个扇区通常占据571个字节，其中512个字节用来存储用户数据。扇区头和尾要求的实际数量是随驱动器的不同变化而变化，但这个数字是典型的。目前，少数现代驱动器使用无ID记录方案，实际上免免去了存储扇区头信息的额外开销。可以将每个磁盘扇区看做一本书中的一页。在书中，每一页有正文，但不是整页都充满了正文，至少每页的顶、底，左和右都留有边缘空白。一些像章标题（磁盘和柱面编号）和页号（扇区编号）这样的信息放置在边缘空白内。一具扇区的“边缘区域”是在低级格式化过程中产生和写入的。格式化过程也同时对每个扇区的数据区域写入伪（字节）值。当在磁盘上执行高级格式化后，PC...