大家好，我是波仔，在学高兴来跟大家一起分享与探讨，今天我们来聊一聊电脑相关的机械硬盘，看看机械硬盘是怎么工作的，他的工作原理是什么？
硬盘的工作原理
概括来说，硬盘的工作原理是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时，将磁力子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据，写的操作正好与此相反。另外，硬盘中还有一个存储缓冲区，这是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设计的。
在硬盘盘片的每一面上，以转动轴为轴心、以一定的磁密度为间隔的若干个同心圆就被划分成磁道（Track），每个磁道又被划分为若干个扇区.（Sector），数据就按扇区存放在硬盘上。在每一面上都相应地有一个读/写磁头（Head），所以不同磁头的所有相同位置的磁道就构成了所谓的柱面（Cylinder）。传统的硬盘读/写都是以柱面、磁头、扇区为寻址方式的（CHS 寻址）。
硬盘驱动器加电正常工作后，利用控制电路中的单片机初始化模块进行初始化工作，此时磁头置于盘片中心位置，初始化完成后主轴电机将启动并以高速旋转，装载磁头的小车机构移动，将浮动磁头置于盘片表面的 00 道，处于等待指令的启动状态。
当接口电路接收到电脑系统传来的指令信号，通过前置放大控制电路，驱动音圈电机发出磁信号，根据感应阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位，并将接收后的数据信息解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给主机系统完成指令操作。结束操作的硬盘处于断电状态，在反力矩弹簧的作用下浮动磁头驻留到盘面中心。
硬盘的 0 柱面 0磁头1扇区为主引导记录，它主要由三部分组成：主引导记录、硬盘分区表和结束标志。
（1）主引导记录
主引导记录占据 446 个字节，用于检查分区表是否正确并且在系统硬件完成自检以后将控制权交给硬盘上的引导程序。它不依赖任何操作系统，而且启动代码也是可以改变的，从而能够实现多系统引导。
（2）硬盘分区表
硬盘分区表占据主引导扇区的 64 个字节（偏移 01BEH~偏移01FDH），可以对四个分区的信息进行描述，其中每个分区的信息占据 16个字节。例如，如果某一分区在硬盘分区表的信息如下：
80 01 01 00 0B FE BF FC 3F 00 00 00 7E 86 BB 00
可以看到，最前面的“80”是一个分区的激活标志，表示系统可引导【1】：“01 01 00”表示分区开始的磁头号为1，开始的扇区号为 1，开始的柱面号为0：“OB”表示分区的系统类型是 FAT32，其他比较常用的有04（FAT16）、07（NTFS）：“FE BF FC”表示分区结束的磁头号为254，分区结束的扇区号为 63、分区结束的柱面号为 764：“3F 00 00 00”表示首扇区的相对扇区号为 63：“7E 86 BB 00”表示总扇区数为12289662。
硬盘分区表每个字节的定义见下表。
（3）结束标志字
结束标志字为 AA55，存储时低位在前，高位在后，即看上去是 55AA（偏移 1FEH~偏移 1FFH），最后两个字节是检验主引导记录是否有效的标志。
好了，今天就为大家分享到这里，希望各位对硬盘也有所了解到，非常感谢大家的大力支持与关注，我们下期再见吧！
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