一.盘片

     盘片是一个圆形坚硬的表面，通过引入磁性变化来永久存储数据，这些盘片通常由一些硬质材料（如铝）制成，然后涂上薄薄的磁性层，即使驱动器断电，驱动器也能持久存储数据位。每个盘片有两面，每面都称为表面，简单来说你可以将它想象成一张张的黑胶唱片。因为正反两面都可涂上磁性物质，故一个盘片可能会有两个盘面。

2、磁道、扇区

每个盘片被划分为一个个磁道（一个一个半径不同的同心圆环），每个磁道又划分为一个个扇区（磁道上的一个弧段）。扇区是磁盘的最小组成单元，通常是512字节。如下图：其中，最内侧磁道上的扇区面积最小，因此数据密度最大。

3、柱面

每个盘面对应一个磁头。所有的磁头都是连在同一个磁臂上的，因此所有磁头只能“共进退”。

所有盘面中半径相同的磁道组成柱面。如下图：

4、容量计算和磁盘寻道

基于上述的三个结构，形成了磁盘的CHS参数，及磁头数(heads),柱面数（cylinders），扇区数（sectors），依据上述三个参数，能够对任意一个磁盘块进行定位。

存储容量 ＝ 磁头数 × 磁道(柱面)数 × 每道扇区数 × 每扇区字节数

寻道时间：磁头从接收到指令开始，移动到数据所在磁道（柱面）所需要的时间，寻道时间越短，I/O操作越快。目前磁盘的平均寻道时间一般在3－15ms，一般都在10ms左右。
旋转延迟：盘片旋转将请求数据所在扇区移至读写磁头下方所需要的时间，旋转延迟取决于磁盘转速。普通硬盘一般都是7200rpm，慢的5400rpm。
数据传输时间：完成传输所请求的数据所需要的时间。
所以读写一次磁盘信息所需的时间可分解为：寻道时间、延迟时间、传输时间。

5、LBA线性寻址

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的记录密度，这样会浪费很多的磁盘空间为了解决这一问题，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CHS参数，寻址方式也改为线性寻址，即以扇区为单位进行寻址。

但一些古老的软件仍然使用CHS寻址方式(如使用BIOSInt13H接口的软件)，为了兼容这样的程序，在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器，可以通过它将老式CHS参数翻译成新的线性参数。

LBA全称是Logic Block Address(逻辑块地址),又叫线性寻址,我们可以把以扇区为单位,从0开始编号,即第一个扇区是0号扇区,第二个扇区为1号扇区依次类推.有了LBA定址方式我们可以很方便的定位到想要看的扇区号.我们可以简单的认为每个扇区都是紧挨着的,每个扇区都有自己的LBA扇区编号.

从CHS到LBA：

假设用C表示当前柱面号，H表示当前磁头号，Cs表示起始柱面号，Hs表示起始磁头号，Ss表示起始扇区号，PS表示每磁道有多少个扇区，PH表示每柱面有多少个磁道，则有以下对应关系：

LBA=(C-Cs)*PH*PS+(H-Hs)*PS+(S-Ss) 

参考文章：(232条消息) 5分钟图解磁盘结构（软件层面）_奇妙之二进制的博客-CSDN博客_磁盘结构 

(232条消息) 【计算机组成原理】磁盘的基本结构_磁盘结构_性感博主在线瞎搞的博客-CSDN博客

《软件安全》 彭国军