数据恢复入门一

jieyujun3

  硬盘逻辑结构

1. 盘片
每个硬盘里都有数个盘片组成，也可以只有一个盘片组成一个硬盘。盘片一般用铝合金作基片，也有用玻璃作为基片的（如IBM的部分硬盘）。盘片的表面附有磁性质，用于存储数。每一个盘片有上、下两个面（Side)，上、下两个面都可以存储数据。因为不是所有盘片的所有面都一定用来存储数据，所以将用于存储数据的盘片称为有效盘片。有效盘片从上而下从0开始按顺序编号，称为盘面号。因为每一个有效盘片只有一个用于读写的磁头，所以盘面号等同于磁头号。
2. 磁头
每一个有效盘片有一个用于读写的磁头（Head，简写为H），磁头也从上而下从0开始按顺序编号。
3. 磁道
磁盘在低级格式化后被划分为许多同心圆，这些同心圆称为磁道（Track)。磁道从外向内由0开始按顺序编号。每个有效盘片可以有数百至数千个磁道。
4. 柱面
所有盘面的同一编号的磁道在几何上构成一个圆柱，这些圆柱称为柱面（Cylinder，简写为C)。数据的读写是按柱面进行的，也就是说磁头在读写数据时先在同一柱面内由上而下从0磁头开始进行操作，在同一柱面的所有磁头全部完成操作后才将磁头移到下一柱面（在进行硬盘分区时，分区的终止位置总是在某一柱面的最后一个磁头的最后一个扇区的原因就在于此）。这样规定的意义是为了提高硬盘的性能。
5. 扇区
磁盘在格式化后每一个磁道被划分为N个弧段，这些弧段称为扇区（Sector，简写为S)。每一个磁道的扇区从1开始按顺序编号。每个磁道分为63个扇区。其实现在的大容量硬盘为了提高磁介质的存储利用率，每个磁道的实际扇区数大于63，且外圈磁道的扇区数比内圈磁道的扇区数多。但为与老制式相兼容，我们在实际上使用的H、S、C都是经过硬盘控制器的驱动程序进行转换而来的参数，而在我们后面运用的H、S、C参数都是经过转换而来的逻辑参数，并不是硬盘的物理参数。硬盘系统在读写数据时是按扇区进行的。
6. 关于扇区定位
在早期扇区使用H、S、C这种三维地址与硬盘上的物理扇区一一对应，但由于三维地址的最大值为16、63、1024，最大能定位管理16*63*1024=1032192个扇区，1032192*512=504Mbytes空间。所以引入了LBA（Logic Block Address，逻辑块地址），即把磁盘上的所有扇区按从0到某个最大值的线性方式进行编号。这样就可以用一个数确定一个唯一的物理扇区。把H、S、C三维地址转换为LBA和系统读写是按柱面进行的方式是一致的。即把H：0，S：1，C：0编号为LBA：0，H：0，S：63，C：0编号为LBA：62，H：1，S：1，C：0编号为LBA：63，按此顺序直到0柱面的所有扇区编号完毕转到H：0，S：1，C：1。
7. 低级格式化
低级格式化的目的是检测磁盘磁介质，划分磁道，划分扇区等。在硬盘出厂时已完成了这一工作。
8. 高级格式化
高级格式化的目的是建立文件系统。这是操作系统依赖的，不同的操作系统可能使用不同的文件系统，如：Windows98使用FAT32，WindowsNT使用NTFS，Linux使用Ext2/Ext3等。

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