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​硬盘是怎么回事-1

时间:2023-02-20 21:53:18

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​硬盘是怎么回事-1

书接上文,咱上次说的是硬盘的4K对齐,今天咱讲讲硬盘是弄么回子四儿,啊!此处可以有掌声....吁.....

首先我得先科普一下几个专有名词:

硬盘:宏观的一个概念,可以理解为永久存储数据的地方。从存储介质分,分磁和半导体,也就是我们常说的机械硬盘和固态硬盘。

磁盘:十几年前我们还有软盘什么的也是磁的,但现在的磁盘就可以认为是机械硬盘了,而这个东西也就是今天重点讲的事情,从名字上就很明显,它的0/1存储靠的是磁的N/S极。

内存:CPU处理数据的速度快,硬盘的I/O速度又赶不上CPU的速度,所以内存诞生了。总而言之,就是CPU与硬盘之间的一个数据缓冲区。临时的,记住是临时的,数据用完了就扔的地界。它的0/1存储靠的是电容的充放电。

闪存:说完了用完了就扔的数据存储方案,这个东东就是可以长期保存,且I/O速度也有一定保障的存储方案。它的0/1存储靠的是晶体管的导通与否。

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而今天,我们只单独讲讲磁盘,也就是机械硬盘:

磁盘:最早的时候,人机交互的时候,我们用的是打孔的纸卡(IBM制),里面记录的东西都是0和1,但那玩意读取与保存都太费劲了。后来IBM又发现了“磁”这个好东西,N/S极来对应0和1,简直匹配的不要不要的。

但就跟我们的音乐磁带似的,有了磁,你还得有个读磁的磁头,这玩意的研发可牛了去了,因为磁头的读写密度,是制约磁盘制作密度的关键。有点像生产力和生产关系之间的关系。MR(磁阻磁头),GMR(巨磁阻磁头)。到了一定的瓶颈后,实在没有嘛办法了,还想继续提升磁密度,怎么办腻,,有些大神就想到把原来的磁颗粒平着放的情况,改成都给我立起来,等等之类的,总之有嘛招就想嘛招来提升磁密度。然后慢慢的磁盘就发展成现在的这些样子了

好了,物理结构就讲这么深吧,浅尝辄止,嘻嘻!

下面说说机械结构:

从上图我们可以看到,那个圆圆的就是磁盘的盘片,正反两面都是可以存数据的哈,而且还可以有多个盘片堆叠在一起,对应的磁头也会是上面一个,下面一个,但磁头在充电状态下读取磁盘数据的时候是不接触盘面的,这也就是什么叫GMR(巨磁阻磁头),好奇的小伙伴可以自行百度。

开机以后,磁头臂就会从磁头停泊区移动到磁盘区去读写数据,关机前,它会移动回停泊区。

写到这里呢,我普及个小知识,目前磁盘的制作方式都是使用的“温彻斯特”技术,也就是说在高速旋转的盘片上面,通电磁头不接触盘面;正常的关机,磁头臂都是会移动回来的,可如果异常关机了,磁头臂由于没有归位,而且磁头断电后会与盘片接触,再次开机后,盘片再次高速旋转,而此时磁头是与盘片瞬时贴合的,这么一摩擦,这就是导致硬盘有坏道的直接原因。当然,这种现象我们无法100%避免,但知道有这么回事了,大家日常使用硬盘的时候少发生这种情况便是了。

再细节的讲,就是扇区啊,磁道啊,之类的术语了,我留着和固态硬盘一起讲吧!且听

“硬盘是怎么回事-2”,再分解!

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