18新利最新登入硬盘工作原理

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硬盘以相对永久的形式存储数字信息。18luck手机登录查看更多计算机硬件图片

几乎每一个台式电脑而且服务器在今天的使用中包含一个或多个硬盘驱动器。每一个主机而且超级计算机通常连接着几百个。你甚至可以找到录像机类型的设备和摄像机使用硬盘而不是磁带.这数十亿个硬盘只擅长一件事——它们以相对永久的形式存储不断变化的数字信息。18luck手机登录它们能让电脑在断电时记住东西。

在本文中,我们将拆开一个硬盘,这样您就可以看到里面有什么,还将讨论如何在文件中组织千兆字节的信息!18luck手机登录18新利最新登入

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硬盘基础知识

硬盘发明于20世纪50年代。它们一开始是直径20英寸的大磁盘,只能装几个兆字节.它们最初被称为“固定磁盘”或“温彻斯特”(一种流行的IBM产品的代号)。它们后来被称为“硬盘”,以区别于软盘硬盘有一个硬盘与磁带和软盘中的柔性塑料薄膜不同,它可以容纳磁性介质。

在最简单的层面上,硬盘与磁盘并没有什么不同盒式磁带.硬盘和盒式磁带都使用相同的方法录音技术18新利最新登入录音机的工作原理.硬盘和盒式磁带还共享磁存储的主要好处——磁介质可以很容易地擦除和重写,而且它会“记住”存储在介质上的磁通量模式很多年。

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在下一节中,我们将讨论盒式磁带和硬盘之间的主要区别。

卡式磁带vs.硬盘

让我们来看看卡带和硬盘之间的巨大区别:

  • 盒式磁带上的磁性记录材料被涂在一层薄薄的塑料条上。在硬盘中,磁记录材料是分层在一个高精度的铝或玻璃磁盘上。然后,硬盘盘片被抛光到镜面式平滑。
  • 对于磁带,你必须快进或后退才能到达磁带上的任何特定点。这可能需要几分钟的长磁带。在硬盘上,几乎可以立即移动到磁盘表面的任何点。
  • 在盒式磁带机中,读/写磁头直接接触磁带。在硬盘中,读/写头“飞过”磁盘,从来没有真正接触过它。
  • 卡式磁带架上的磁带以每秒2英寸(约5.08厘米)的速度在头部上方移动。一个硬盘盘可以在它的头部下以每秒3000英寸的速度旋转(大约170英里/小时或272公里/小时)!
  • 与盒式磁18luck手机登录带相比,硬盘上的信息存储在非常小的磁域中。这些区域的大小是由盘片的精度和介质的速度决定的。

由于这些差异,现代硬盘能够在一个小空间内存储惊人数量的信息。18luck手机登录硬盘也可以在几分之一秒内访问它的任何信息。18luck手机登录

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容量和性能

典型的台式电脑将有一个容量在10到40之间的硬盘字节.数据以格式存储在磁盘上文件.的命名集合字节.字节可以是ASCII码它们可以是文本文件中的字符,也可以是计算机执行的软件应用程序的指令,也可以是数据库的记录,也可以是GIF图像的像素颜色。然而,无论文件包含什么内容,它都只是一个字节串。18新利最新登入当计算机上运行的程序请求一个文件时,硬盘检索它的字节并将它们发送给CPU一次一个。

有两种方法可以衡量硬盘的性能:

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  • 数据速率—数据速率是指磁盘每秒可以向CPU传输的字节数。速度在每秒5兆到40兆之间是常见的。
  • 寻道时间—寻道时间是指从CPU请求一个文件到文件的第一个字节被发送到CPU之间的时间。10到20毫秒之间的时间很常见。

另一个重要参数是能力驱动器的字节数,即驱动器可以容纳的字节数。

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内部:电子板

了解硬盘工作原理的最好方法是看一看硬盘内部。18新利最新登入(注意,打开硬盘会毁了它所以,除非你的硬盘坏了,否则不要在家里尝试。)

这是一个典型的硬盘驱动器:

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它是一个密封的铝盒子,控制器电子连接在一边。电子控制读/写机制和电动机这样盘子就旋转了。电子器件还将驱动器上的磁域组装成字节(读取)并将字节转换为磁域(写入)。所有电子设备都包含在一个小板上,与驱动器的其余部分分离:

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内部:板下

下面的板是电机的连接,旋转盘片,以及一个高度过滤的通风口,让内部和外部空气压力平衡:

从驱动器上取下盖子,可以看到一个极其简单但非常精确的内部结构:

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在这幅图中你可以看到:

  • -当驱动器运行时,这些通常以3600或7200转/分旋转。这些盘子被制造到惊人的公差和镜面光滑(正如你可以在这张有趣的作者自画像中看到的……没有简单的方法可以避免!)
  • 手臂-这包含读/写头,由左上角的机制控制。手臂能够移动头部从枢纽到驱动器的边缘。手臂和它的运动机构非常轻和快速。一个典型的硬盘驱动器上的机械臂每秒可以从中心移动到边缘,然后再移动50次——这是一件令人惊叹的事情!

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内部:拼盘和头部

为了增加驱动器可以存储的信息量,大多数硬盘都有18luck手机登录多个磁盘.这个驱动器有三个盘片和六个读写磁头:

在硬盘上移动臂的机制必须非常快速和精确。它可以用高速直线电机来构造。

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许多驱动器使用“音圈方法——与移动圆锥体的方法相同演讲者在你的音响上是用来移动手臂的。

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存储数据

数据存储在一个盘片的表面行业而且跟踪.轨道是同心圆,扇形是轨道上的饼形楔形,就像这样:

典型的轨迹用黄色表示;18新利最新登入一个典型的扇区用蓝色表示。18新利最新登入扇区包含固定数量的字节,例如256或512。要么在车道上,要么在操作系统层面上,部门往往被分组在一起进入集群

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的过程低级格式化驱动器在盘片上建立轨道和扇区。每个扇区的起始点和结束点都写在拼盘上。这个过程使驱动器准备保存字节块。高级格式化然后将文件存储结构(如文件分配表)写入扇区。这个过程准备驱动器保存文件。

有关硬盘和相关主题18luck手机登录的更多信息,请查看下一页上的链接。

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常见问题解答

HDD和SSD是什么?
HDD是一种硬盘驱动器,它将数据存储在一个旋转的磁盘上。SSD是一种固态硬盘,它将数据存储在芯片上。SSD比HDD更快,更耐用。
硬盘的例子是什么?
计算机的内部硬盘驱动器是硬盘的一个很好的例子。该磁盘通常安装在计算机机箱内的电源单元顶部。硬盘包含旋转磁盘(称为盘片),在其表面存储数据。
硬盘的用途是什么?
硬盘是一种存储设备,用于存储和检索数字信息。18luck手机登录
特色

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