百摩网
当前位置: 首页 生活百科

硬盘结构以及数据存储原理(探讨学习计算机硬盘是如何存储数据的)

时间:2023-07-16 作者: 小编 阅读量: 7 栏目名: 生活百科

磁头工作原理我们现在使用的机械硬盘磁头的工作原理就是通过磁头来修改或者是读取我们盘片上的磁性物质,我们每一个磁面一般都会有一个磁头。盘体这个就相对简单一点了,我们说的硬盘盘片其实并不是只有一片,而是有很多片组成,从上到下重叠地放在一个密封的盒子中,他们在电机的带动下高速旋转。

今天想带大家学习一下我们硬盘是怎么存储数据的,我们都知道存在计算机的所有格式的数据最后都会转化为0和1,然后呢?我们0和1是怎么存在硬盘中的呢?之前和大家分享过一篇关于CPU基础的文章有粉丝评论说想知道硬盘是如何存储0和1的当时给了一个简单的回答,本来想着第二天更新,奈何时间太忙,今天有时间就带大家一起探讨一下我们硬盘是如何存储0和1的。

硬盘组成结构

首先我们要知道0和1怎么存储的我们就得知道用来存储的硬盘的组成结构以及是什么样的工作原理,再说这些之前我想请大家回忆一下我们看电视里面经常在那种老电影中看到放音乐用的留声机,有一个唱片,可以转起来的,然后还有一个像圆规一样的针头在旋转的唱片上滑动,最后通过上面的扩音器发出音乐。

我们的硬盘结构和功能都是和留声机很类似甚至是相同(这里说的是机械硬盘,固态硬盘另说),我们硬盘中存放0和1的就是我们的盘片,现在的盘片大都是采用金属薄膜的磁盘,我们的盘片是将磁粉附着在金属薄膜上的,这些磁粉被划分成为很多很多个同心圆,我们叫这些为磁道,完读数据的时候就是一个磁道一个磁道的读,然后在每一个同心圆上面有无数任意排列的小磁铁,他们就代表我们数据的0和1,这些小磁铁受到我们磁头的磁力影响,他们的排列方式也会发生改变,我们正是利用磁头来控制一些小磁铁的方向,这样我们的小磁铁就可以存储0和1了。

硬盘的磁头

刚刚我们在讲硬盘存储数据的时候我们说到了利用磁头才可以实现盘片数据的读写,那我们接下来看一下我们的磁头又是什么样的一个构造,他的工作原理又是什么样的?

首先我们看一下这样图片,在外面磁盘上面的就是磁头部分,完整地说是浮动磁头组件,它是有读写磁头,传动手臂,传动轴这三部分组成的,我们为什么说是浮动?因为它虽然是在盘片上方对盘片进行读取操作但是它并不与盘片有接触,一般和盘片的距离在0.1~0.3微米。

磁头工作原理

我们现在使用的机械硬盘磁头的工作原理就是通过磁头来修改或者是读取我们盘片上的磁性物质,我们每一个磁面一般都会有一个磁头。我们磁头在停止工作的时候是和磁盘有接触的,但是当工作的时候又属于浮动状态,那很多人就会想到接触的时候会不会破坏了我们盘片的数据呢?事实上并不会,磁盘会有专门的一个区域是不存放数据的,接触的时候就停在那个区域。

硬盘其他组件

我们说硬盘存储信息的是盘片,读取和写入信息的是我们的磁头,但是硬盘并不止这些组件,接下来带大家了解一下我们其他组件:电机和盘体

无刷电机

我们都知道盘片在工作的时候是转动的对吧,那给他提供转动的就是我们的无刷电机。电机在高速的轴承支撑下磨损很小,可以长时间的工作,我们一般的每分钟转速代表着我们硬盘的性能,就是速度越快代表的读写速度也是更快的,现在市场上主流的每分钟转速大多是3600、4500、5400、7200,但是有以下还是可以达到更高的转速的。我们可以想象一下硬盘在工作的时候转速那么快,看着是比较危险的对吧,所以在硬盘工作的时候硬盘是不宜移动的,但是固态硬盘就另说了,不存在两种硬盘的原理都不一样,我们今天讲的都是我们的机械硬盘,如果在硬盘工作的时候移动会加重 我们轴承的工作,另外我们磁头在工作的时候是不接触硬盘的,万一受到外力的撞击可能会导致与盘片接触,这后果就是你的硬盘数据损毁了。

盘体

这个就相对简单一点了,我们说的硬盘盘片其实并不是只有一片,而是有很多片组成,从上到下重叠地放在一个密封的盒子中,他们在电机的带动下高速旋转。也是一样运行的时候最好不要去碰撞或移动我们的硬盘。

另外补充一个相关的知识点:我们硬盘的读写是以柱面的扇区为单位的,柱面是我们盘体中所有磁面半径相同的同心磁道 ,写数据的时候是先一个扇区一个扇区的写,先写满一个扇区,再写同一个柱面下的下一个扇区,在没写满之前是不会跑到其他磁道的。感兴趣的可以去了解一下他的工作原理。

最后感谢各位耐心的读者,你们有什么想了解的知识也可以说出来,有时间会给各位更新。

    推荐阅读
  • 周扬青ins综艺(周扬哥哥姐姐的花样年华获rap担当)

    由王雅捷、王挺、周扬主演的年度催泪大剧《哥哥姐姐的花样年华》正在江苏卫视幸福剧场热播中。该剧讲述了女知青赵春雷历经困苦磨难,终于找到属于自己的幸福的故事。其中,实力演员周扬饰演的吴明美,为一己私欲不惜欺骗爱人,上演了一出心机作女的戏码。

  • 男人补气血吃什么好 男人补气血吃啥

    适量吃猪肝有助调理气血、提高人体造血功能,预防佝偻病以及缺铁性贫血的出现。不论脾阳亏或胃阴虚,皆可食用。山药益气、健脾、养胃,在补血食物、药物中配合用之,可使补血的效果增强。中医认为血之根本在于肾脏,所以固肾有助补气血。红色食物红色食品主要包括胡萝卜、红辣椒、西红柿、西瓜、山楂、红枣、草莓、红薯、红苹果等。而胡萝卜素则有助提高血液中红血细胞的含量。

  • 叉车陷坑自救(溧阳一工厂内叉车上坡发生侧翻)

    11月16日,常州溧阳一家工厂内,一辆叉车准备上坡转弯,突然发生侧翻,导致司机的左小腿被车身压。消防员赶到后,现场工人已经用木棍架空了叉车,消防员与随后赶来的医护人员一起,利用担架把司机慢慢挪出来,经医生初步观察,司机的左小腿可能骨折。

  • 糖尿病瘦了有危险吗(糖尿病的治疗方式)

    糖尿病瘦了有危险吗?接下来我们就一起去了解一下吧!糖尿病瘦了有危险吗看病人情况而定,因为糖尿病主要表现为三多一少症状,也就是多饮、多食、多尿、体重消瘦,瘦是这个病的症状之一。如果其他指标还出现异常,请及时前往医院就医。注意糖尿病的治疗主要是低糖饮食,适量运动,少吃多餐,配合口服降糖药物或者胰岛素控制血糖正常的一般是需要注意是一型还是二型糖尿病的,考虑治疗以后控制血糖平稳即可。

  • 少儿赠花卿古诗朗诵(我们一起给娃古诗启蒙赠花卿)

    但是花敬定这个人有些自傲,觉得自己的功劳了不起,开始目无王法,他手下的士兵也开始肆意地掠夺他人的钱财,杜甫对这个朋友可谓是又爱又恨。花敬定这个人十分喜欢音乐,他的家里经常传出丝竹管弦的声音。有一天花敬定办家宴,邀请了杜甫参加,既然是宴会,自然就少不了音乐助兴。

  • 同父异母悬疑推理剧(盘点4部伪骨科假兄妹热爆剧)

    盘点4部伪骨科假兄妹热爆剧趁着《以家人之名》这股热播风,伪骨科假兄妹的设定也是苏点满满的吸引人,近几年已经有四部假兄妹的热播剧引发热议今天来给大家盘点推荐这四部苏带感的剧《以家人之名》2020年中国由谭松韵、张新成、宋威龙主演。

  • 怎么样养护百合花(怎么样养护百合花比较好)

    在百合花没有盛开之前,多晒晒太阳有利于花苞打开、花色鲜艳。买回家的百合花大多都是花苞较大,即将开放或者正在开放,不管生长状态如何,都不能再施肥。但如果百合花的花苞较小,还没有露色,适应了家里的环境以后,温度合适可以每隔十天薄薄的施一点磷钾肥,促进花苞发育生长。百合花花苞较大或者已经盛开以后,不要在花苞花朵上喷水,容易导致花瓣腐烂,留下黄褐色斑块或者整朵烂掉,影响观赏。

  • 各品牌车广告语经典语录(一句话吐槽各大汽车品牌的广告语)

    一句话吐槽各大汽车品牌的广告语一、务实派,以车作为价值要点:1、吉利汽车——做老百姓买得起的好车:吉利的定价一直合情合理,家用、性价比高是其最大的亮点,今年上市的博越、帝豪GS、远景SUV都是特优产品,销量持续增长2、众泰汽车——。

  • 男孩包皮过长用治疗吗(三四十岁的男性)

    这是由于长期包皮垢的存在,致使阴茎的正常组织与细胞发生癌变的结果。此外,在性生活中,包皮垢还可影响女性的子宫颈,增加女性患宫颈癌的风险性。

  • 驾照扣分清零的时间是什么时间(驾照扣分通常会在什么时候清零)

    驾驶证的清分时间是驾驶证上的发证日期,每年在发证日期那天系统自动清分从驾驶证的初次领证日期起算,一年为一个记分周期,如此类推不断地循环,今天小编就来说说关于驾照扣分清零的时间是什么时间?从驾驶证的初次领证日期起算,一年为一个记分周期,如此类推不断地循环。根据我国《机动车驾驶证申领和使用规定》:道路交通安全违法行为累积记分周期为12个月,满分为12分,从机动车驾驶证初次领取之日起计算。