硬盘上小于扇区的区域叫什么？

Question 1

我认为您要找的术语是“磁畴”，即“磁性材料内具有均匀磁化的区域”（wp）。硬盘设计师一直在努力减小磁畴的大小。

但。

首先，使用“通道代码”：驱动器上记录的 0 和 1 与您写入并最终读取的 0 和 1 不同。Sawdust 关于 1 和 0 的记录方式的说法是正确的，但还有更多：驱动器恢复时钟脉冲（因此它可以知道在哪里会发生磁通反转，如果有的话）从磁通极性反转，但在没有逆转的情况下却无法做到这一点。

这可能是个问题。完全有可能有人会将整个扇区（4096 位，512 字节扇区）全部写入 0！如果记录简单，则不会发生磁通反转。由于旋转速度不规则等原因，驱动器很可能会在扇区结束之前很久就“失去位置”。

因此，要写入的数据实际上被扩展为更多的位，使用通道代码来确保连续写入的非通量反转的数量不会超过一定数量。

我没有现代硬盘使用的通道代码的参考资料，但您可以通过查找 CD 上使用的“八到十四调制”（“EFM”）来了解它的工作原理。在 EFM 下，每组 8 位（有 256 种可能的 0 和 1 组合）转换为 14 位序列（16384 种组合，但只有 256 种是有效代码）。每个 14 位代码中的序列都是经过选择的，因此连续的非磁通反转（0）不会超过几个 - 我认为是三个。它们也是经过选择的，以减少信号的带宽。听起来很奇怪，但这是真的：通过记录更多位，您可以减少磁通转换。例如，8 位全 1 需要 8 次磁通反转，而无需通道代码，但可以记录为 14 位，磁通反转次数远少于 8 次。

现在，考虑一下写入扇区的第一位。我们假设它是 0。它在哪里？由于通道代码，实际写入扇区的第一位很可能是 1！

顺便说一句，谈论 CD 并不像看起来那么离题。CD 使用的方案与锯末描述的方案类似：“坑”的开始或结束标记为 1，即坑的位置可以开始或结束，但没有，是 0。就像通量反转一样。

然后是错误校正。错误校正涉及每个扇区存储的额外数据。过去，驱动器会读取扇区的主数据字段 + ECC 数据，如果检测到任何错误（例如，通过读取许多“不应该存在”的通道代码之一），它会使用 ECC 数据来纠正错误。

不再如此。现代数据密度如此之高，错误或多或少预期的。因此，ECC 机制得到加强，以便可以纠正更多的错误。

是的，这确实意味着您必须记录更多的比特，但从容量方面来看，这是一个净胜利。

但结果是，我们无法真正说单个位，甚至通道代码的位，被记录在特定位置，因为 ECC 数据对于恢复位与通道代码一样重要。并且 ECC 的工作方式是，每个位对 ECC 数据的“影响”会分散到 ECC 数据的许多位上。（此原理称为“扩散”。）

那么，比特在哪里呢？嗯，它有点散布开来。改变输入中的一个比特，扇区中许多地方的磁通反转都会发生变化。

如果这看起来很奇怪，那就等着你了解 PRML 吧，它代表“可能响应最大似然”：即使是从磁头恢复的波形，其中驱动器寻找磁通反转，是统计学上的解释。但这与“比特在哪里”没有太大关系。

Answer

我认为您要找的术语是“磁畴”，即“磁性材料内具有均匀磁化的区域”（wp）。硬盘设计师一直在努力减小磁畴的大小。

但。

首先，使用“通道代码”：驱动器上记录的 0 和 1 与您写入并最终读取的 0 和 1 不同。Sawdust 关于 1 和 0 的记录方式的说法是正确的，但还有更多：驱动器恢复时钟脉冲（因此它可以知道在哪里会发生磁通反转，如果有的话）从磁通极性反转，但在没有逆转的情况下却无法做到这一点。

这可能是个问题。完全有可能有人会将整个扇区（4096 位，512 字节扇区）全部写入 0！如果记录简单，则不会发生磁通反转。由于旋转速度不规则等原因，驱动器很可能会在扇区结束之前很久就“失去位置”。

因此，要写入的数据实际上被扩展为更多的位，使用通道代码来确保连续写入的非通量反转的数量不会超过一定数量。

我没有现代硬盘使用的通道代码的参考资料，但您可以通过查找 CD 上使用的“八到十四调制”（“EFM”）来了解它的工作原理。在 EFM 下，每组 8 位（有 256 种可能的 0 和 1 组合）转换为 14 位序列（16384 种组合，但只有 256 种是有效代码）。每个 14 位代码中的序列都是经过选择的，因此连续的非磁通反转（0）不会超过几个 - 我认为是三个。它们也是经过选择的，以减少信号的带宽。听起来很奇怪，但这是真的：通过记录更多位，您可以减少磁通转换。例如，8 位全 1 需要 8 次磁通反转，而无需通道代码，但可以记录为 14 位，磁通反转次数远少于 8 次。

现在，考虑一下写入扇区的第一位。我们假设它是 0。它在哪里？由于通道代码，实际写入扇区的第一位很可能是 1！

顺便说一句，谈论 CD 并不像看起来那么离题。CD 使用的方案与锯末描述的方案类似：“坑”的开始或结束标记为 1，即坑的位置可以开始或结束，但没有，是 0。就像通量反转一样。

然后是错误校正。错误校正涉及每个扇区存储的额外数据。过去，驱动器会读取扇区的主数据字段 + ECC 数据，如果检测到任何错误（例如，通过读取许多“不应该存在”的通道代码之一），它会使用 ECC 数据来纠正错误。

不再如此。现代数据密度如此之高，错误或多或少预期的。因此，ECC 机制得到加强，以便可以纠正更多的错误。

是的，这确实意味着您必须记录更多的比特，但从容量方面来看，这是一个净胜利。

但结果是，我们无法真正说单个位，甚至通道代码的位，被记录在特定位置，因为 ECC 数据对于恢复位与通道代码一样重要。并且 ECC 的工作方式是，每个位对 ECC 数据的“影响”会分散到 ECC 数据的许多位上。（此原理称为“扩散”。）

那么，比特在哪里呢？嗯，它有点散布开来。改变输入中的一个比特，扇区中许多地方的磁通反转都会发生变化。

如果这看起来很奇怪，那就等着你了解 PRML 吧，它代表“可能响应最大似然”：即使是从磁头恢复的波形，其中驱动器寻找磁通反转，是统计学上的解释。但这与“比特在哪里”没有太大关系。

Question 2

我指的是存储 1 位数据的点，也就是以磁性方式存储 1 或 0 的微小区域

从技术上讲，磁性粒子不存储“要么是 1，要么是 0”。这只是非技术性的民间传说，目的是简化磁存储的概念。磁通反转确定位值，要求读取从由零组成的间隙开始。参见这个答案有关数字磁记录技术的更多信息。

盘片是甜甜圈形状、高度抛光的圆盘。

“油炸圈饼”不是正确的形容词。“油炸圈饼”与圆环同义，并且都没有平面。

每个盘片周围都有一系列轨道，

磁道是盘片表面上的同心圆。这里
需要提一下柱面的概念。

这意味着硬盘上的每个物理扇区都有 4096 个晶体管般的“区域”，可以磁化也可以不磁化。

这是一个不准确的描述。磁记录并不像“晶体管”（例如开关）。盘片表面的磁性涂层不能“未磁化”。

任何被磁化的区域都代表二进制 1，任何未被磁化的区域都代表二进制 0

这是不准确的。磁化粒子在两个方向上极化，以产生磁通反转来确定比特状态。没有磁通变化表示比特状态与前一个比特相同。磁通变化表示该比特与前一个比特相反。

硬盘上组成扇区的“区域”叫什么？

“扇区”实际上是由身分證據和一个数据记录。
这数据记录通常由领先的同步字节、有效载荷数据字节和 ECC 字节。

在某些类型的 HDD 上，例如老式落地式存储模块驱动器 (SMD)，可移动磁盘组使用预先录制的伺服表面提供位定时和磁柱/磁道定位。该预录定时信号是通过读取双位元在这个表面上。

来自 SMD 参考手册（针对 CDC BJ4A1 和 BJ4A2）：

Dibit 是 dipole bit 的缩写。Dibit 在磁盘组制造期间预先记录在伺服表面上。不要将伺服表面与磁盘组记录表面混淆。

双位元是伺服磁道上记录磁通反转的方式的结果。一种类型的磁道，称为偶数磁道，包含负双位元。另一种类型的磁道，称为奇数磁道，包含正双位元。

但 dibits 不是你要找的名字。
我能找到的最合适的术语是细胞，例如：

定义一位信息所需要的时间长度就是细胞。

请注意，此定义指的是时间而不是磁性粒子。

Answer

我指的是存储 1 位数据的点，也就是以磁性方式存储 1 或 0 的微小区域

从技术上讲，磁性粒子不存储“要么是 1，要么是 0”。这只是非技术性的民间传说，目的是简化磁存储的概念。磁通反转确定位值，要求读取从由零组成的间隙开始。参见这个答案有关数字磁记录技术的更多信息。

盘片是甜甜圈形状、高度抛光的圆盘。

“油炸圈饼”不是正确的形容词。“油炸圈饼”与圆环同义，并且都没有平面。

每个盘片周围都有一系列轨道，

磁道是盘片表面上的同心圆。这里
需要提一下柱面的概念。

这意味着硬盘上的每个物理扇区都有 4096 个晶体管般的“区域”，可以磁化也可以不磁化。

这是一个不准确的描述。磁记录并不像“晶体管”（例如开关）。盘片表面的磁性涂层不能“未磁化”。

任何被磁化的区域都代表二进制 1，任何未被磁化的区域都代表二进制 0

这是不准确的。磁化粒子在两个方向上极化，以产生磁通反转来确定比特状态。没有磁通变化表示比特状态与前一个比特相同。磁通变化表示该比特与前一个比特相反。

硬盘上组成扇区的“区域”叫什么？

“扇区”实际上是由身分證據和一个数据记录。
这数据记录通常由领先的同步字节、有效载荷数据字节和 ECC 字节。

在某些类型的 HDD 上，例如老式落地式存储模块驱动器 (SMD)，可移动磁盘组使用预先录制的伺服表面提供位定时和磁柱/磁道定位。该预录定时信号是通过读取双位元在这个表面上。

来自 SMD 参考手册（针对 CDC BJ4A1 和 BJ4A2）：

Dibit 是 dipole bit 的缩写。Dibit 在磁盘组制造期间预先记录在伺服表面上。不要将伺服表面与磁盘组记录表面混淆。

双位元是伺服磁道上记录磁通反转的方式的结果。一种类型的磁道，称为偶数磁道，包含负双位元。另一种类型的磁道，称为奇数磁道，包含正双位元。

但 dibits 不是你要找的名字。
我能找到的最合适的术语是细胞，例如：

定义一位信息所需要的时间长度就是细胞。

请注意，此定义指的是时间而不是磁性粒子。

Question 3

我曾为磁盘制造商工作过，处理过读取、写入和格式化数据的硬件和固件。没有比扇区更小的任何东西的名称。但是，扇区不必是 512 字节。我曾处理过扇区大小从 64 到 8192 字节的系统。

正如其他人提到的，了解受众确实会很有帮助。原帖作者提出的解释在很多方面都是错误的。我想在提出解释之前先了解受众。值得一提的是，维基百科上关于磁盘扇区的文章，https://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector，有一个合理的、通俗易懂的解释。

维基百科关于磁盘扇区的文章缺少对扇区各部分的介绍。大多数磁盘都是我们所说的软扇区磁盘。不幸的是，“软扇区”重定向到软盘文章。他们有一篇关于硬扇区的文章（https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_sectoring)，但它并不完整，因为旧硬盘驱动器也是硬扇区的。他们不使用介质上的孔，而是使用安装在主轴上的小磁铁，或主轴的一部分伸出几分之一英寸，上面有孔，就像硬盘软盘上的孔一样，或者专用的一个盘片表面，在工厂预先记录了扇区和时钟标记。硬扇区简化了确定何时可以开始读取或写入数据所需的逻辑。

自 1980 年代初期以来生产的硬盘均采用软扇区。软扇区具有以下组件：

前导码 - 这是特殊的位序列，其模式永远不会出现在数据中。
标头 - 包含扇区号和磁道号。在我处理过的一些磁盘中，我们也在此处记录了磁头号。
同步 - 这是一种与序言非常相似的特殊模式。它的存在是因为
- 检查头数据以确定这是否是我们想要读取或写入的扇区需要花费一定的时间。
- 将磁头从读取模式（读取磁头）切换到写入模式（写入磁盘数据）需要有限的时间。
- 旋转速度并不是恒定的，因为磁盘会老化、变热或变冷，或者电源电压会发生变化。
数据 - 数据在同步模式之后立即开始。写入扇区时，我们读取标头，然后写入同步和数据。读取时，我们读取同步，并使用该同步可以检测数据的开始。记录数据的方法有很多种。不归零（参见维基百科）是一种常用方法。早期磁盘使用纵向磁记录 (LMR)（参见维基百科），而现代磁盘使用垂直磁记录 (PMR)（参见维基百科）
数据后面是循环冗余校验 (CRC)（旧磁盘）或错误校验和纠正 (ECC)（新磁盘）代码位。
CRC/ECC 之后是引出模式。这很像同步模式，这样磁盘控制器就知道它已经到达了数据的末尾。如果它比预期更早或更晚读取引出，那么控制器就知道过程中出现了故障。
引出部分后有一点填充。这里什么都没写。它存在是为了防止在写入扇区时磁盘旋转速度比正常情况稍快。我们不想覆盖下一个扇区的前导码，更不用说它的头、同步或数据了。

因此，回到 OP 的问题，虽然没有比扇区更小的事物的名称，但那里仍然有相当多的东西。

我曾经研究过的一些磁盘会进行扇区分块和解块。例如，我们可以在介质的特定区域上使用 1024 字节扇区（请参阅 Wikipedia 上的区域位记录 (ZBR)），但外界只能看到 512 字节扇区。本质上，对于每个区域，我们都使用最高效的磁盘扇区大小。我使用术语“扇区大小”和“内部扇区大小”，这意味着虽然有时我们处理的是小于扇区的东西，但它们仍被称为扇区。

Answer

我曾为磁盘制造商工作过，处理过读取、写入和格式化数据的硬件和固件。没有比扇区更小的任何东西的名称。但是，扇区不必是 512 字节。我曾处理过扇区大小从 64 到 8192 字节的系统。

正如其他人提到的，了解受众确实会很有帮助。原帖作者提出的解释在很多方面都是错误的。我想在提出解释之前先了解受众。值得一提的是，维基百科上关于磁盘扇区的文章，https://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector，有一个合理的、通俗易懂的解释。

维基百科关于磁盘扇区的文章缺少对扇区各部分的介绍。大多数磁盘都是我们所说的软扇区磁盘。不幸的是，“软扇区”重定向到软盘文章。他们有一篇关于硬扇区的文章（https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_sectoring)，但它并不完整，因为旧硬盘驱动器也是硬扇区的。他们不使用介质上的孔，而是使用安装在主轴上的小磁铁，或主轴的一部分伸出几分之一英寸，上面有孔，就像硬盘软盘上的孔一样，或者专用的一个盘片表面，在工厂预先记录了扇区和时钟标记。硬扇区简化了确定何时可以开始读取或写入数据所需的逻辑。

自 1980 年代初期以来生产的硬盘均采用软扇区。软扇区具有以下组件：

前导码 - 这是特殊的位序列，其模式永远不会出现在数据中。
标头 - 包含扇区号和磁道号。在我处理过的一些磁盘中，我们也在此处记录了磁头号。
同步 - 这是一种与序言非常相似的特殊模式。它的存在是因为
- 检查头数据以确定这是否是我们想要读取或写入的扇区需要花费一定的时间。
- 将磁头从读取模式（读取磁头）切换到写入模式（写入磁盘数据）需要有限的时间。
- 旋转速度并不是恒定的，因为磁盘会老化、变热或变冷，或者电源电压会发生变化。
数据 - 数据在同步模式之后立即开始。写入扇区时，我们读取标头，然后写入同步和数据。读取时，我们读取同步，并使用该同步可以检测数据的开始。记录数据的方法有很多种。不归零（参见维基百科）是一种常用方法。早期磁盘使用纵向磁记录 (LMR)（参见维基百科），而现代磁盘使用垂直磁记录 (PMR)（参见维基百科）
数据后面是循环冗余校验 (CRC)（旧磁盘）或错误校验和纠正 (ECC)（新磁盘）代码位。
CRC/ECC 之后是引出模式。这很像同步模式，这样磁盘控制器就知道它已经到达了数据的末尾。如果它比预期更早或更晚读取引出，那么控制器就知道过程中出现了故障。
引出部分后有一点填充。这里什么都没写。它存在是为了防止在写入扇区时磁盘旋转速度比正常情况稍快。我们不想覆盖下一个扇区的前导码，更不用说它的头、同步或数据了。

因此，回到 OP 的问题，虽然没有比扇区更小的事物的名称，但那里仍然有相当多的东西。

我曾经研究过的一些磁盘会进行扇区分块和解块。例如，我们可以在介质的特定区域上使用 1024 字节扇区（请参阅 Wikipedia 上的区域位记录 (ZBR)），但外界只能看到 512 字节扇区。本质上，对于每个区域，我们都使用最高效的磁盘扇区大小。我使用术语“扇区大小”和“内部扇区大小”，这意味着虽然有时我们处理的是小于扇区的东西，但它们仍被称为扇区。

Question 4

这是一个有趣的问题，但据我所知，除了实际盘片本身的材料特性外，它没有名字。

但是，如果您确实想进一步细分信息，您可以解释您有一个几何扇区和一个数据扇区；

几何扇区是盘子的“饼状”部分

数据扇区，又称块，是轨道的细分。它指的是轨道和几何扇区的交叉点。每个扇区存储固定量的数据。——这更像是您的解释，而不是几何扇区。

希望这可以帮助。

编辑：根据以下评论，请参阅http://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector

还要注意的是，几何（或几何）扇区并不是硬盘所独有的，很多东西都可以有一个几何扇区，这只是一种很好的区分方法是谈论整个扇区还是数据扇区。

Answer