硬盘内部结构
磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头，但是，硬盘的读、写却是两种截然不同的操作，为此，这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性，从而造成了硬盘设计上的局限。而MR磁头（Magnetoresistive heads），即磁阻磁头，采用的是分离式的磁头结构：写入磁头仍采用传统的磁感应磁头（MR磁头不能进行写操作），读取磁头则采用新型的MR磁头，即所谓的感应写、磁阻读。这样，在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化，以得到最好的读/写性能。另外，MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度，因而对信号变化相当敏感，读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关，故磁道可以做得很窄，从而提高了盘片密度，达到200MB/英寸2，而使用传统的磁头只能达到20MB/英寸2，这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因。MR磁头已得到广泛应用，而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头（Giant Magnetoresistive heads）也逐渐开始普及。
磁道
当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的，这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响，同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘，一面有80个磁道，而硬盘上的磁道密度则远远大于此值，通常一面有成千上万个磁道。
扇区
磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放512个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘，每个磁道分为18个扇区。
柱面
硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘单面上的磁道数是相等的。无论是双盘面还是单盘面，由于每个盘面都只有自己独一无二的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS，即Cylinder（柱面）、Head（磁头）、Sector（扇区），只要知道了硬盘的CHS的数目，即可确定硬盘的容量，硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。
3D参数
很久以前，硬盘的容量还非常小的时候，人们采用与软盘类似的结构生产硬盘。也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数。由此产生了所谓的3D参数（Disk Geometry)，即磁头数（Heads），柱面数（Cylinders），扇区数（Sectors），以及相应的寻址方式。
其中：
磁头数(Heads）表示硬盘总共有几个磁头，也就是有几面盘片， 最大为255 （用8 个二进制位存储)
柱面数(Cylinders) 表示硬盘每一面盘片上有几条磁道，最大为1023（用 10 个二进制位存储）
扇区数(Sectors) 表示每一条磁道上有几个扇区，最大为63（用 6个二进制位存储）
每个扇区一般是512个字节， 理论上讲这不是必须的，但好像没有取别的值的。
所以磁盘最大容量为：
255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 7.837 GB （1M =1048576 Bytes)
或硬盘厂商常用的单位：
255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8.414 GB （1M =1000000 Bytes)
在CHS寻址方式中，磁头，柱面，扇区的取值范围分别为0到 Heads - 1。0 到Cylinders - 1。1 到Sectors （注意是从1 开始）。
Int 13H 调用
BIOS Int 13H 调用是BIOS提供的磁盘基本输入输出中断调用，它可以完成磁盘（包括硬盘和软盘）的复位，读写，校验，定位，诊，格式化等功能。它使用的就是CHS 寻址方式，因此最大识能访问 8 GB 左右的硬盘（本文中如不作特殊说明，均以 1M = 1048576 字节为单位）。
现代硬盘结构
在老式硬盘中，由于每个磁道的扇区数相等，所以外道的记录密度要远低于内道，因此会浪费很多磁盘空间 （与软盘一样）。为了解决这一问题，进一步提高硬盘容量，人们改用等密度结构生产硬盘。也就是说，外圈磁道的扇区比内圈磁道多，采用这种结构后，硬盘不再具有实际的3D参数，寻址方式也改为线性寻址，即以扇区为单位进行寻址。
为了与使用3D寻址的老软件兼容（如使用BIOSInt13H接口的软件）， 在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器，由它负责将老式3D参数翻译成新的线性参数。这也是为什么硬盘的3D参数可以有多种选择的原因（不同的工作模式，对应不同的3D参数
保养
读写忌断电
硬盘的转速大都是5400转和7200转，SCSI硬盘更在10000到15000转，在进行读写时，整个盘片处于高速旋转状态中，如果忽然切断电源，将使得磁头与盘片猛烈磨擦，从而导致硬盘出现坏道甚至损坏，也经常会造成数据流丢失。所以在关机时，一定要注意机箱面板上的硬盘指示灯是否没有闪烁，即硬盘已经完成读写操作之后才可以按照正常的程序关闭电脑。硬盘指示灯闪烁时，一定不可切断电源。如果是移动硬盘，最好要先执行硬件安全删除，成功后方可拔掉。
保持良好的环境
硬盘对环境的要求比较高，有时候严重集尘或是空气湿度过大，都会造成电子元件短路或是接口氧化，从而引起硬盘性能的不稳定甚至损坏。
防止受震动
硬盘是十分精密的存储设备，进行读写操作时，磁头在盘片表面的浮动高度只有几微米；即使在不工作的时候，磁头与盘片也是接触的。硬盘在工作时，一旦发生较大的震动，就容易造成磁头与资料区相撞击，导致盘片资料区损坏或刮伤磁盘，丢失硬盘内所储存的文件数据。因此，在工作时或关机后主轴电机尚未停顿之前，千万不要搬动电脑或移动硬盘，以免磁头与盘片产生撞击而擦伤盘片表面的磁层。此外，在硬盘的安装、拆卸过程中也要加倍小心，防止过分摇晃或与机箱铁板剧烈碰撞。
减少频繁操作
如果长时间运行一个程序（如大型软件或玩游戏），或是长期使用BT等下载软件，这时就要注意了，这样磁头会长时间频繁读写同一个硬盘位置（即程序所在的扇区），而使硬盘产生坏道。另外，如果长时间使用一个操作系统，也会使系统文件所在的硬盘扇区（不可移动）处于长期读取状态，从而加快该扇区的损坏速度。当然，最好是安装有两个或以上的操作系统交替使用，以避免对硬盘某个扇区做长期的读写操作。
恰当的使用时间
在一天中，特别是夏天高温环境下。最好不要让硬盘的工作时间超过10个小时，而且不要连续工作超过8个小时，应该在使用一段时间之后就关闭电脑，让硬盘有足够的休息时间。
定期整理碎片
硬盘工作时会频繁地进行读写操作，同时程序的增加、删除也会产生大量的不连续的磁盘空间与磁盘碎片。当不连续磁盘空间与磁盘碎片数量不断增多时，就会影响到硬盘的读取效能。如果数据的增删操作较为频繁或经常更换软件，则应该每隔一定的时间（如一个月）就运行Windows系统自带的磁盘碎片整理工具，进行磁盘碎片和不连续空间的重组工作，将硬盘的性能发挥至最佳。
对于Linux系统用户（Ext文件系统）或MAC OS 用户，基本不需要清理（因为Linux的文件写入方式于Win不同）。
稳定的电源供电
一定要使用性能稳定的电源，如果电源的供电不纯或功率不足，很容易就会造成资料丢失甚至硬盘损坏。
不要强制性关机
强制关机会使硬盘与指针产生强烈的摩擦，长期这样的话，硬盘会丢失信息，所以，一定要正确关机。
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