只要一開(kāi)電腦,硬盤(pán)就在不停的工作著,如啟動(dòng)打開(kāi)文件/軟件,用Flashget/BT等工具下載文件等等.但硬盤(pán)的工作原理到底如何,知道的人又有多少? 大家不妨看看以下的文章,希望能?o大家?guī)?lái)一些幫助! 看完后,覺(jué)得還好/過(guò)得去的請(qǐng)支持以下,謝謝!
硬盤(pán)工作原理:
現(xiàn)在的硬盤(pán),無(wú)論是IDE還是SCSI,采用的都是"溫徹思特“技術(shù),都有以下特點(diǎn):
1,
硬盤(pán)工作原理
。磁頭,盤(pán)片及運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)密封。2。固定并高速旋轉(zhuǎn)的鍍磁盤(pán)片表面平整光滑。
3。磁頭沿盤(pán)片徑向移動(dòng)。
4。磁頭對(duì)盤(pán)片接觸式啟停,但工作時(shí)呈飛行狀態(tài)不與盤(pán)片直接接觸。
盤(pán)片:
硬盤(pán)盤(pán)片是將磁粉附著在鋁合金(新材料也有用玻璃)圓盤(pán)片的表面上.這些磁粉被劃分成稱(chēng)為磁道的若干個(gè)同心圓,在每個(gè)同心圓的磁道上就好像有無(wú)數(shù)的任意排列的小磁鐵,它們分別代表著0和1的狀態(tài)。當(dāng)這些小磁鐵受到來(lái)自磁頭的磁力影響時(shí),其排列的方向會(huì)隨之改變。利用磁頭的磁力控制指定的一些小磁鐵方向,使每個(gè)小磁鐵都可以用來(lái)儲(chǔ)存信息。
盤(pán)體:
硬盤(pán)的盤(pán)體由多個(gè)盤(pán)片組成,這些盤(pán)片重疊在一起放在一個(gè)密封的盒中,它們?cè)谥鬏S電機(jī)的帶動(dòng)下以很高的速度旋轉(zhuǎn),其每分鐘轉(zhuǎn)速達(dá)3600,4500,5400,7200甚至以上。
磁頭:
硬盤(pán)的磁頭用來(lái)讀取或者修改盤(pán)片上磁性物質(zhì)的狀態(tài),一般說(shuō)來(lái),每一個(gè)磁面都會(huì)有一個(gè)磁頭,從最上面開(kāi)始,從0開(kāi)始編號(hào)。磁頭在停止工作時(shí),與磁盤(pán)是接觸的,但是在工作時(shí)呈飛行狀態(tài)。磁頭采取在盤(pán)片的著陸區(qū)接觸式啟停的方式,著陸區(qū)不存放任何數(shù)據(jù),磁頭在此區(qū)域啟停,不存在損傷任何數(shù)據(jù)的問(wèn)題。讀取數(shù)據(jù)時(shí),盤(pán)片高速旋轉(zhuǎn),由于對(duì)磁頭運(yùn)動(dòng)采取了精巧的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì),此時(shí)磁頭處于離盤(pán)面數(shù)據(jù)區(qū)0.2---0.5微米高度的”飛行狀態(tài)“。既不與盤(pán)面接觸造成磨損,又能可靠的讀取數(shù)據(jù)。
電機(jī):
硬盤(pán)內(nèi)的電機(jī)都為無(wú)刷電機(jī),在高速軸承支撐下機(jī)械磨損很小,可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。高速旋轉(zhuǎn)的盤(pán)體產(chǎn)生了明顯的陀螺效應(yīng),所以工作中的硬盤(pán)不宜運(yùn)動(dòng),否則將加重軸承的工作負(fù)荷。硬盤(pán)磁頭的尋道飼服電機(jī)多采用音圈式旋轉(zhuǎn)或者直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī),在飼服跟蹤的調(diào)節(jié)下精確地跟蹤盤(pán)片的磁道,所以在硬盤(pán)工作時(shí)不要有沖擊碰撞,搬動(dòng)時(shí)要小心輕放。
原理說(shuō)到這里,大家都明白了吧?
首先,磁頭和數(shù)據(jù)區(qū)是不會(huì)有接觸的,所以不存在磨損的問(wèn)題。 其次,一開(kāi)機(jī)硬盤(pán)就處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài),主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)可以達(dá)到4500或者7200轉(zhuǎn)每分鐘,這和你是否使用FLASHGET或者ED都沒(méi)有關(guān)系,只要一通電,它們就在轉(zhuǎn).它們的磨損也和軟件無(wú)關(guān)。再次,尋道電機(jī)控制下的磁頭的運(yùn)動(dòng),是左右來(lái)回移動(dòng)的,而且幅度很小,從盤(pán)片的最內(nèi)層(著陸區(qū))啟動(dòng),慢慢移動(dòng)到最外層,再慢慢移動(dòng)回來(lái),一個(gè)磁道再到另一個(gè)磁道來(lái)尋找數(shù)據(jù)。不會(huì)有什么大規(guī)模跳躍的(又不是青蛙)。所以它的磨損也是可以忽略不記的。
那么,熱量是怎么來(lái)的呢?
首先是主軸電機(jī)和尋道飼服電機(jī)的旋轉(zhuǎn),硬盤(pán)的溫度主要是因?yàn)檫@個(gè)。 其次,高速旋轉(zhuǎn)的盤(pán)體和空氣之間的摩擦。這個(gè)也是主要因素。而硬盤(pán)的讀寫(xiě)?很遺憾,它的發(fā)熱量可以忽略不記!硬盤(pán)的讀操作,是盤(pán)片上磁場(chǎng)的變化影響到磁頭的電阻值,這個(gè)過(guò)程中盤(pán)片不會(huì)發(fā)熱,磁頭倒是因?yàn)殡娏靼l(fā)生變化,所以會(huì)有一點(diǎn)熱量產(chǎn)生。
寫(xiě)操作呢?
正好反過(guò)來(lái),通過(guò)磁頭的電流強(qiáng)度不斷發(fā)生變化,影響到盤(pán)片上的磁場(chǎng),這一過(guò)程因?yàn)橛玫诫姶鸥袘?yīng),所以磁頭發(fā)熱量較大。但是盤(pán)片本身是不會(huì)發(fā)熱的,因?yàn)楸P(pán)片上的永磁體是冷性的,不會(huì)因?yàn)榇艌?chǎng)變化而發(fā)熱。 但是總的來(lái)說(shuō),磁頭的發(fā)熱量和前面兩個(gè)比起來(lái),是小巫見(jiàn)大巫了。熱量是可以輻射傳導(dǎo)的,那么高熱量對(duì)盤(pán)片上的永磁體會(huì)不會(huì)有傷害呢?其實(shí)傷害是很小的,永磁體消磁的溫度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于硬盤(pán)正常情況下產(chǎn)生的溫度。當(dāng)然,要是你的機(jī)箱散熱不好,那可就怪不了別人了。
我這里不得不說(shuō)一下某人的幾個(gè)錯(cuò)誤:
一、高溫是影響到磁頭的電阻感應(yīng)靈敏度,所以才會(huì)產(chǎn)生讀寫(xiě)錯(cuò)誤,和永磁體沒(méi)有關(guān)系。
二、所謂的熱膨脹,不會(huì)拉近盤(pán)體和磁頭的距離,因?yàn)榇蓬^的飛行是空氣動(dòng)力學(xué)原理,在正常情況下始終和盤(pán)片保持一定距離。當(dāng)然要是你大力打擊硬盤(pán),那么這個(gè)震動(dòng)。。。。。
三、所謂尋道是指硬盤(pán)從初使位置移動(dòng)到指定磁道。所謂的復(fù)位動(dòng)作,并不是經(jīng)常發(fā)生的。因?yàn)榇诺赖奈锢砦恢檬谴娣旁贑MOS里面,硬盤(pán)并不需要移動(dòng)回0磁道再重新出發(fā)。只要磁頭一啟動(dòng),所謂的復(fù)位動(dòng)作就完成了,除非你重新啟動(dòng)電腦,不然復(fù)位動(dòng)作就不會(huì)再發(fā)生,
電腦資料
《硬盤(pán)工作原理》(http://m.msguai.com)。四、IDE硬盤(pán)和SCSI硬盤(pán)的盤(pán)體結(jié)構(gòu)是差不多的。只是SCSI硬盤(pán)的接口帶寬比同時(shí)代的IDE硬盤(pán)要大,而且往往SCSI卡往往都會(huì)有一個(gè)類(lèi)似CPU的東西來(lái)減緩主CPU的占用率。僅此而已,所以希捷才會(huì)把它的SCSI硬盤(pán)的技術(shù)用在IDE硬盤(pán)上。
五、硬盤(pán)的讀寫(xiě)是以柱面的扇區(qū)為單位的。柱面也就是整個(gè)盤(pán)體中所有磁面的半徑相同的同心磁道,而把每個(gè)磁道劃分為若干個(gè)區(qū)就是所謂的扇區(qū)了。硬盤(pán)的寫(xiě)操作,是先寫(xiě)滿(mǎn)一個(gè)扇區(qū),再寫(xiě)同一柱面的下一個(gè)扇區(qū)的,在一個(gè)柱面完全寫(xiě)滿(mǎn)前,磁頭是不會(huì)移動(dòng)到別的磁道上的。所以文件在硬盤(pán)上的存儲(chǔ),并不是像一般人的認(rèn)為,是連續(xù)存放在一起的(從使用者來(lái)看是一起,但是從操作系統(tǒng)底層來(lái)看,其存放不是連續(xù)的)。所以FLASHGET或者ED開(kāi)了再多的線(xiàn)程,磁頭的尋道一般都不會(huì)比你一邊玩游戲一邊聽(tīng)歌大。當(dāng)然,這種情況只是單純的下載或者上傳而已,但是其實(shí)在這個(gè)過(guò)程中,誰(shuí)能保證自己不會(huì)啟動(dòng)其它需要讀寫(xiě)硬盤(pán)的軟件?可能很多人都喜歡一邊下載一邊玩游戲或者聽(tīng)歌吧?更不用說(shuō)WINDOWS本身就需要頻繁讀寫(xiě)虛擬內(nèi)存文件了。所以,用FG下載也好,ED也好,對(duì)硬盤(pán)的折磨和平時(shí)相比不會(huì)太厲害的。
六、再說(shuō)說(shuō)FLASHGET為什么開(kāi)太多線(xiàn)程會(huì)不好和ED為什么硬盤(pán)讀寫(xiě)頻繁。首先,線(xiàn)程一多,cpu的占用率就高,換頁(yè)動(dòng)作也就頻繁,從而虛擬內(nèi)存讀寫(xiě)頻繁,至于為什么,學(xué)過(guò)操作系統(tǒng)原理的應(yīng)該都知道,我這里就不說(shuō)了。ED呢?同時(shí)從幾個(gè)人那里下載一個(gè)文件,還有幾個(gè)人同時(shí)在下載你的文件,這和FG開(kāi)多線(xiàn)程是類(lèi)似的。所以硬盤(pán)燈猛閃。但是,現(xiàn)在的硬盤(pán)是有緩存的,數(shù)據(jù)不是馬上就寫(xiě)到硬盤(pán)上,而是先存放在緩存里面,,然后到一定量了再一次性寫(xiě)入硬盤(pán)。在FG里面再怎么設(shè)置都好,其實(shí)是先寫(xiě)到緩存里面的。但是這個(gè)過(guò)程也是需要CPU干預(yù)的,所以設(shè)置時(shí)間太短,CPU占用率也高,所以硬盤(pán)燈也還是猛閃的,因?yàn)樘摂M文件在讀寫(xiě)。
七、硬盤(pán)讀寫(xiě)頻繁,磁頭臂在尋道伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)頻繁,但是對(duì)機(jī)械來(lái)說(shuō)這點(diǎn)耗損雖有,其實(shí)不大。除非你的硬盤(pán)本身就有機(jī)械故障比如力臂變形之類(lèi)的(水貨最常見(jiàn)的故障)。真正耗損在于磁頭,不斷變化的電流會(huì)造成它的老化,但是和它的壽命相比。。。。。應(yīng)該也是在合理范圍內(nèi)的。除非因?yàn)檎饎?dòng),磁頭撞擊到了盤(pán)體。
八、受高溫影響的最嚴(yán)重的是機(jī)械的電路,特別是硬盤(pán)外面的那塊電路板,上面的集成塊在高溫下會(huì)加速老化的。所以IBM的某款玻璃硬盤(pán),雖然有壞道,但是一用某個(gè)軟件,馬上就不見(jiàn)了。再?lài)?yán)重點(diǎn)的,換塊線(xiàn)路板,也就正常了。就是這個(gè)原因. 總之,硬盤(pán)會(huì)因?yàn)榄h(huán)境不好和保養(yǎng)不當(dāng)而影響壽命,但是這絕對(duì)不是軟件的錯(cuò)。FLASHGET也好,ED也好,FTP也好,它們雖然對(duì)硬盤(pán)的讀寫(xiě)頻繁,但是還不至于比你一般玩游戲一般聽(tīng)歌對(duì)硬盤(pán)傷害大.說(shuō)得更加明白的話(huà),它們對(duì)硬盤(pán)的所謂耗損,其實(shí)可以忽略不記.不要因?yàn)榭匆?jiàn)硬盤(pán)燈猛閃,就在那里瞎擔(dān)心.不然那些提供WEB服務(wù)和FTP服務(wù)的服務(wù)器,它們的硬盤(pán)讀寫(xiě)之大,可絕非平常玩游戲,下軟件的硬盤(pán)可比的。
硬盤(pán)有一個(gè)參數(shù)叫做連續(xù)無(wú)故障時(shí)間。它是指硬盤(pán)從開(kāi)始運(yùn)行到出現(xiàn)故障的最長(zhǎng)時(shí)間,單位是小時(shí),英文簡(jiǎn)寫(xiě)是MTBF。一般硬盤(pán)的MTBF至少在30000或40000小時(shí)。具體情況可以看硬盤(pán)廠商的參數(shù)說(shuō)明。這個(gè)連續(xù)無(wú)故障時(shí)間,大家可以自己除一下,看看是多少年。然后大家自己想想,自己的硬盤(pán)平時(shí)連續(xù)工作最久是多長(zhǎng)時(shí)間。
最后補(bǔ)充一下若干點(diǎn):
一、硬盤(pán)最好不要買(mǎi)水貨或者返修貨。水貨在運(yùn)輸過(guò)程中是非常不安全的,雖然從表面上看來(lái)似乎無(wú)損傷,但是有可能在運(yùn)輸過(guò)程中因?yàn)楦鞣N因素而對(duì)機(jī)械體造成損傷。返修貨就更加不用說(shuō)了。老實(shí)說(shuō),那些埋怨硬盤(pán)容易損壞的人,你們應(yīng)該自己先看看,自己的硬盤(pán)是否就是這些貨色。
二、硬盤(pán)的工作環(huán)境是需要整潔的,特別是注意不要在頻繁斷電和灰塵很多的環(huán)境下使用硬盤(pán)。機(jī)箱要每隔一兩個(gè)月清理一下灰塵。
三、硬盤(pán)的機(jī)械最怕震動(dòng)和高溫。所以環(huán)境要好,特別是機(jī)箱要牢固,以免共震太大。電腦桌也不要搖搖晃晃的。
四、要經(jīng)常整理硬盤(pán)碎片。這里有一個(gè)大多數(shù)人的誤解,一般人都以為硬盤(pán)碎片會(huì)加大硬盤(pán)耗損,其實(shí)不是這樣的。硬盤(pán)碎片的增多本身只是會(huì)讓硬盤(pán)讀寫(xiě)所花時(shí)間比碎片少的時(shí)候多而已,對(duì)硬盤(pán)的耗損是可以忽略的(我在這里只說(shuō)一個(gè)事實(shí),目前網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器,它們用得最多的操作系統(tǒng)是UNIX,但是在UNIX下面是沒(méi)有磁盤(pán)碎片整理軟件的。就連微軟的NT4,本身也是沒(méi)有的)。不過(guò),因?yàn)榇蓬^頻繁的移動(dòng),造成讀寫(xiě)時(shí)間的加大,所以CPU的換頁(yè)動(dòng)作也就頻繁了,而造成虛擬文件(在這里其實(shí)準(zhǔn)確的說(shuō)法是換頁(yè)文件)讀寫(xiě)頻繁,從而加重硬盤(pán)磁頭尋道的負(fù)荷。這才是硬盤(pán)碎片的壞處。
五、在硬盤(pán)讀寫(xiě)時(shí)盡量避免忽然斷電,冷啟動(dòng)和做其他加重CPU負(fù)荷的事情(比如在玩游戲時(shí)聽(tīng)歌,或者在下載時(shí)玩大型3D游戲),這些對(duì)硬盤(pán)的傷害比一般人想象中還要大。
總之,只要平常注意使用硬盤(pán),硬盤(pán)是不會(huì)那么快就和我們說(shuō)BYEBYE的。當(dāng)然,如果是硬盤(pán)本身的質(zhì)量就不行,那我就無(wú)話(huà)可說(shuō)了。