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计算机硬盘的存储与读取的原理

化学爱好者 145

前言:

而今各位老铁们对“磁盘的读写原理”都比较讲究,兄弟们都想要剖析一些“磁盘的读写原理”的相关知识。那么小编同时在网上网罗了一些有关“磁盘的读写原理””的相关资讯,希望我们能喜欢,小伙伴们一起来了解一下吧!

在现在信息高速发展的时代,数据的储存对我们而言不言而喻。信息的储存方式从以前的在龟甲到竹简、纸张再到现在的磁带、U盘等等。信息储存记录了这个社会的发展,帮助人们更好的了解这个社会,是一个社会文明发展的见证者、记录者。

当近代,录音磁带的发明实现了模拟信号的储存,标志着磁性存储时代的开始。二十一世纪初期诺基亚成为移动手机的巅峰王者,MP3是年轻人的最爱,笔记本电脑是商务人士的标配,这个时候光驱是信息存储的中流砥柱。那时的移动和固定存储设备,主流是机械硬盘和小容量的U盘,一台几百GB的电脑和一个8GB的U盘,就足够满足人们的日常工作生活需求。

在电子信息存储设备出现飞涨的现今,你是否好奇过这些通信设备是如何存储信息的呢?

在计算机硬盘领域中,首先需要了解硬盘的大致结构组成。封闭的硬盘内部包含若干个磁盘片,磁盘片的每一面都被以转轴为轴心、以一定的磁密度为间隔划分成数量相同的多个磁道,并从外缘“0”开始编号,具有相同编号的磁道形成一个圆柱,即为柱面。而每个磁道又被划分为若干个扇区,每个扇区规定是512个字节,因此,通常硬盘的存储容量=盘面数×柱面数×扇区数×512字节。

硬盘的内部架构

硬盘进行信息的存储与读取的关键材料是磁盘片上的磁涂层。磁涂层是由数量众多的、体积极为细小的磁颗粒组成,若干个磁颗粒组成一个记录单元来记录1比特(bit)信息,即0或1。

而信息存储与读取的基本原理是物理学中的电磁感应。奥斯特发现电流通过导体时,导体周围会产生磁场;随后法拉第发现导体的磁通量发生变化时,闭合回路会产生电流。

磁盘片的每个磁盘面都相应有一个磁头。磁盘写入时,电流通过磁头而产生的感应磁场将改变磁盘各个区域中组成磁涂层的磁颗粒的磁化方向。当给磁头施加不同的电流方向时,使磁盘局部产生不同的磁极,产生的磁极在未受到外部磁场干扰下是不会改变的,这样便将输入数据时的电信号转化为磁信号持久化到磁盘上。在磁盘读取时,磁头就相当于一个探测器,其“扫描”过磁盘面的各个区域时,各个区域中磁颗粒的不同磁化方向被感应转换成相应的电信号,电信号的变化进而被表达为“0”和“1”,成为所有数据的原始译码。通过这种双向的电磁感应作用便完成了磁盘数据的记录和读取。

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