硬盘工作原理硬盘工作原理

2019-05-14 23:53:33 来源: 开封信息港

1 : 硬盘工作原理

硬盘工作原理

硬盘发明于20世纪50年代。[]初这些直径达20英寸的宽大磁盘只能保存几兆的数据。它们先是被称为“固定磁盘”或“温彻斯特盘”(IBM公司1种流行产品的代号),后来又被称为“硬盘”以区分于“软盘”。硬盘使用附有磁性介质的硬质盘片,而磁带和软盘使用的是柔软的塑料薄片。

在为基本的层面上看,硬盘与卡式磁带并没有太大不同。它们都使用磁带录音机工作原理1文中介绍的磁记录技术。硬盘与卡式磁带同享磁存储带来的好处在于:磁介质很容易被擦除和重写,并可将存于其上的磁通模式“记忆”许多年。

下1节我们要谈谈卡式磁带和硬盘的主要差异。

下面让我们看看卡式磁带与硬盘的主要区分:

对卡式磁带,磁记录材料被涂于塑料薄带之上;对硬盘,磁记录材料先被层积在高精度的铝制或玻璃基片上,然后再将盘片打磨成如镜面1样平滑。 对磁带,要跳到特定位置需快进或快退,若磁带很长则可能花费数分钟的时间;对硬盘,可几近立刻移至磁盘表面的任1点。

卡带仓中的读写头直接接触磁带。而硬盘的读写头“悬浮”在磁盘上,从不会有真实的接触。

卡带仓中的磁带以每秒约5厘米的速度移过磁头。而硬盘的盘体在磁头下的旋转速度可达每秒76米(约为每小时272千米)!

与卡式磁带相比,硬盘信息被存储于极小的磁畴中。盘片的精度和介质的速度使这样小的磁畴成为可能。

由于以上的差异,1个硬盘驱动器可以在很小的空间中存储数量惊人的信息,并能在1眨眼的时间里访问信息的任何部分。

硬盘工作原理 硬盘工作原理

不管文件包括了甚么内容,它只是1个字节流罢了。(]当在计算机上运行的程序要求使用某个文件时,硬盘将获得文件的字节并顺次发送给CPU。

衡量硬盘驱动器的性能有两个指标: 数据传输率——数据传输率是硬盘每秒钟可以传送给CPU的字节数。常见的数据传输率在每秒5⑷0M之间。

寻道时间——寻道时间是从CPU向硬盘要求某个文件开始到该文件的第1个字节送至CPU结束两个时刻之间的间隔。寻道时间通常在

10⑵0毫秒之间。

还有1个重要参数就是硬盘的容量,便可以容纳的总字节数。

了解硬盘原理的方法就是视察1下硬盘内部的模样。(注意硬盘开启后即被损毁,所以除非您有1块废硬盘,否则请勿尝试。)

这是1个典型的硬盘驱动器:

控制电路附于密封铝制外壳的1侧,用于控制读写机构和驱动盘片旋转的马达。此电路还负责将驱动器中的磁畴信号组装成字节(读)和将字节转变成磁畴(写)。所有电路都集中在1小块板子上,和驱动器的其余部份分离:

硬盘工作原理 硬盘工作原理

电路板下面是旋转盘片的马达接合处,和1个用于保持内外气压平衡的高度过滤的透风

孔:

除去驱动器的壳盖后,1个极其简单但10分精确的内部结构就显现出来了:

硬盘工作原理 硬盘工作原理

在这张图片中,您可以看到: 盘片——驱动器工作时,它们的旋转速度通常为每分钟3,600或7,200转。(]这些盘片被制造成如镜面1般平滑,其表面偏差之小使人惊叹!

旋臂

——旋臂装有读写磁头,受位于左上角的机构控制。它可将磁头从盘片轴心处

移至边沿。旋臂和它的运动()机构极为轻巧迅速。1个普通硬盘的旋臂能够每秒从轴心到边沿来回移动多达50次,真使人叹为观止!

为了增加信息容量,大多数磁盘都包括多个盘片,这个磁盘包括了3个盘片和6个读写磁头:

硬盘的旋臂运动机构必须极其迅速而且精确,这可使用高速线性马达来建造。

硬盘工作原理 硬盘工作原理

数据保存于盘片表面的扇区

和磁道上。[]磁道是1些同心圆环,扇区是磁道上的扇形区段,以下所示:

图中用黄色显示1个典型磁道,用蓝色显示1个典型扇区。1个扇区包括固定数目的字节,如256或512个。不管是在驱动器还是操作系统级,扇区常常集合在1起构成簇。

驱动器使用低级格式化在盘片上划分磁道和扇区。扇区的开始和结束点被标于盘片上。经太低级格式化进程后,硬盘就能够保存字节块了。高级格式化则向扇区写入文件存储结构,如文件分配表等。经太高级格式化进程后,硬盘就即可以保存文件了。

硬盘工作原理 硬盘工作原理

有关硬盘及相干话题的更多信息,请查看下1页上的链接。(]

2 : 硬盘录相机工作原理:

硬盘录相机工作原理:

1、

2、

3、 视频模——转换器是将视频摹拟信号转换成数字信号 视频处理器用来处理视频信号,调剂图象大小,提供PCI介面。[) 数字信号处理器是专门负责数字紧缩功能,它相当于1个CPU与掩膜存

储器

起始存储器、映像数据库1起构成1个数字紧缩处理单元

工作原理:

1、 录像

在录相时由硬盘录相机的利用程序和操作系统通过PC的CPU对视频处理器下指令,由它通知视频模——数转换器截取图象信号,该信号经紧缩处理后送入PC机存盘。

2、 回放

回放进程是将保存与磁盘上的紧缩文件通过利用程序在PC上解紧缩,而不需要视频卡的支持

3、 监控

在监控时由硬盘录相机的利用程序和操作系统通过PC的CPU对视频处理器下指令,由它通知视频模数转换器截取图象信号,该信号不经紧缩处理,直接由视频处理器送入PC机。

4、 报警

当报警功能被激活时,利用程序对送入的图像数据中被框选的1段数据进行检测,如有异动时将由操作系统告知声卡播放出报警声。

5、 录音

系统通过软件控制音频后紧缩卡把声音录制下来,并与视频文件连接,播放时利用程序会同时处理视频和声音文件,1并播放出来。

6、 远端监看

先由本地机的利用程序告知操作系统,操作系统告知本地络连接器完成接动作。当远地络连接器被接上时,本地机的利用程序告知操作系统,操作系统通过两地络连接器和局域(广域)发送指令告知远端操作系统,远端操作系统通知远端机的利用程序,远端机的利用程序开始先停下正在履行的其它命令,响应本地机的指令,送出准备发送的信息给本地机。本地机利用程序

摄像机工作原理 硬盘录相机工作原理:

接到准备发送指令后,当准备工作完成时,会回应可以发送准备接收的信息到远地PC机,远地PC机收到信息后开始录相,并把紧缩的图像信息编码送给本地机。(),由本地机对图象进行解码并还原为1帧帧的图象。

系统主要功能:

1、 多路画面实时录相。具有1—16路画面实时录像功能,具有多种录像触

发模式:手动录像、定时录相、报警录相、视频移动帧测录相。其中定时录相、视频移动帧测录相、报警录像时间段可以设置。

2、 多路画面实时显示。具有1—16路画面实时显示功能,具有多种显示方

式;系统将会自动提供小于路数的分割方式,满足前端控制要求。

3、 图象紧缩质量设置。视频收集率、图像紧缩质量、帧率可根据需要进行

调理

视频搜集率:384 x 288

768 x 288

摄像机工作原理 硬盘录相机工作原理:

768 x 576

图象紧缩质量:分、好、普通、较差、差5档

图象帧率:分10、15、20、25帧/秒(PAL制)

分10、15、20、25帧/秒(NTSC制)

4、 报警录相可外接1个报警控制器(该控制器可接16路防盗报警探头),

录相机具有报警联动录像功能。()

5、 音、视频自适应同步记录。采取实时音频紧缩卡,具有1路、4路、9路、

16路音视频自适应同步记录功能。

6、 字符、时钟叠加。每路视频都可叠加日期、时间、摄像机标题字幕,字

幕位置可调。

7、 视频移动报警联动录像。具有视频图象动态检测功能,每路图象多可

设置8个不同的检测区域,检测灵敏度可调在每一个检测区域如果有人入侵或物体位置移动而导致这些点的图像亮度变化时,会产生报警并联动录相机工作。

8、 视频丢失报警。每路视频信号1旦消失,录像机会给出视频丢失报警指

示。

9、 查询、回放。可按日期、时间迅速找到欲查对象,查询手段方便、简单,

在查询回放时,录相机操作能快进、快退、单帧进、单帧图象存储及打印功能。

10、 云台、镜头控制。当配置前端解码器时,可对云台、摄像机镜头等前端

设备进行实时控制。

11、 视频参数设置。可对每路视频的亮度、对照度、饱和度和色调进行设置。

12、 自动监测。具有没有人值守的自动监测功能,具有每路视频状态显示和报

警显示。录像硬盘使用容量和剩余容量显示。

13、 自动覆盖。硬盘录相机存储图象具有自动循环,自动覆盖功能,当所有

录相硬盘全部录满时,录相机会自动循环到初的硬盘,将新的记录覆盖在初的硬盘上。

14、 远程图像显示。通过局域、INTERNET可实现远程图像实时显示录

像回放功能。

15、 全中文操作界面。全面支持WINDOWS2000操作界面。

摄像机工作原理 硬盘录相机工作原理:

16、 用户密码权限管理,安全性能好,具有用户安全密码保护,能有效避免

无关人员操作。[]

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3 : 了解硬盘工作原理

BT和迅雷到底伤不伤硬盘,看了你就知道先援引1下某人的话,有人认为BT和迅雷伤害硬盘:为什么频繁读写会破坏硬盘呢?磁头寿命是有限的,频繁的读写会加快磁头臂及磁头机电的磨损,频繁的读写磁盘某个区域更会使该区温度升高,将影响该区磁介质的稳定性还会导至读写毛病,高温还会使该区因热膨涨而使磁头和碟面更近了(正常情况下磁头和碟面只有几个微米,更近还得了?),而且也会影响薄膜式磁头的数据读取灵敏度,会使晶体振荡器的时钟主频产生改变,还会造成硬盘电路元件失灵。任务繁多也会导至IDE硬盘过早破坏,由于IDE硬盘本身的不足,,过量任务要求是会使寻道失败率上升,导至磁头频繁复位(复位就是磁头回复到 0磁道,以便重新寻道)加速磁头臂及磁头电机磨损。

[硬盘的工作原理]了解硬盘工作原理——详细知识

[硬盘的工作原理]了解硬盘工作原理 1

可是实际上并不是如此,我先说1下现代硬盘的工作原理

现在的硬盘,不管是IDE还是SCSI,采取的都是"温彻思特“技术,都有以下特点:1、磁头,盘片及运动机构密封。2、固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑。3、磁头沿盘片径向移动。4、磁头对盘片接触式启停,但工作时呈飞行状态不与盘片直接接触。盘片:硬盘盘片是将磁粉附着在铝合金(新材料也有用玻璃)圆盘片的表面上.这些磁粉被划分成称为磁道的若干个同心圆,在每一个同心圆的磁道上就好像有没有数的任意排列的小磁铁,它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁遭到来自磁头的磁力影响时,其排列的方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的1些小磁铁方向,使每一个小磁铁都可以用来贮存信息。盘体:硬盘的盘体由多个盘片组成,这些盘片堆叠在1起放在1个密封的盒中,它们在主轴机电的带动下以很高的速度旋转,其每分钟转速达3600,4500,5400,7200乃至以上。磁头:硬盘的磁头用来读取或修改盘片上磁性物质的状态,1般说来,每一个磁面都会有1个磁头,从上面开始,从0开始编号。磁头在停止工作时,与磁盘是接触的,但是在工作时呈飞行状态。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式,着陆区不寄存任何数据,磁头在此区域启停,不存在损伤任何数据的问题。

读取数据时,盘片高速旋转,由于对磁头运动采取了精致的空气动力学设计,此时磁头处于离盘面数据区0.2---0.5微自以为是的家伙度的”飞行状态“。既不与盘面接触造成磨损,又能可*的读取数据。电机:硬盘内的电机都为无刷机电,在高速轴承支持下机械磨损很小,可以长时间连续工作。高速旋转的盘体产生了明显的陀螺效应,所以工作中的硬盘不宜运动,否则将加重轴承的工作负荷。硬盘磁头的寻道饲服机电多采取音圈式旋转或直线运动步进机电,在饲服跟踪的调理下精确地跟踪盘片的磁道,所以在硬盘工作时不要有冲击碰撞,搬动时要谨慎轻放。原理说到这里,大家都明白了吧?

[硬盘的工作原理]了解硬盘工作原理 2

首先,磁头和数据区是不会有接触的,所以不存在磨损的问题。其次,1开机硬盘就处于旋转状态,主轴机电的旋转可以到达4500或7200转每分钟,这和你是否是使用FLASHGET或ED都没有关系,只要1通电,它们就在转.它们的磨损也和软件无关。再次,寻道机电控制下的磁头的运动,是左右来回移动的,而且幅度很小,从盘片的内层(着陆区)启动,渐渐移动到外层,再渐渐移动回来,1个磁道再到另外一个磁道来寻觅数据。不会有甚么大范围跳跃的(又不是田鸡)。所以它的磨损也是可以疏忽不记的。那末,热量是怎样来的呢?首先是主轴电机和寻道饲服电机的旋转,硬盘的温度主要是由于这个。其次,高速旋转的盘体和空气之间的磨擦。这个也是主要因素。而硬盘的读写???很遗憾,它的发热量可以疏忽不记!!!!!!!!!!硬盘的读操作,是盘片上磁场的变化影响到磁头的电阻值,这个进程中盘片不会发热,磁头倒是由于电流产生变化,所以会有1点热量产生。写操作呢?正好反过来,通过磁头的电流强度不断产生变化,影响到盘片上的磁场,这1进程由于用到电磁感应,所以磁头发热量较大。但是盘片本身是不会发热的,由于盘片上的永磁体是冷性的,不会由于磁场变化而发热。但是总的来讲,磁头的发热量和前面两个比起来,是小巫见大巫了。热量是可以辐射传导的,那么高热量对盘片上的永磁体会不会有伤害呢?其实伤害是很小的,永磁体消磁的温度,远远高于硬盘正常情况下产生的温度。固然,要是你的机箱散热不好,那可就怪不了他人了。

[硬盘的工作原理]了解硬盘工作原理 3

我这里不能不说1下某人的几个毛病:

1、高温是影响到磁头的电阻感应灵敏度,所以才会产生读写毛病,和永磁体没有关系。

[硬盘的工作原理]了解硬盘工作原理 4

2、所谓的热膨胀,不会拉近盘体和磁头的距离,由于磁头的飞行是空气动力学原理,在正常情况下始终和盘片保持1定距离。固然要是你大力打击硬盘,那么这个震动。。。。。

[硬盘的工作原理]了解硬盘工作原理 5

3、所谓寻道是指硬盘从初使位置移动到指定磁道。所谓的复位动作,其实不是常常产生的。由于磁道的物理位置是寄存在CMOS里面,硬盘其实不需要移动回0磁道再重新动身。只要磁头1启动,所谓的复位动作就完成了,除非你重新启动电脑,不然复位动作就不会再产生。

[硬盘的工作原理]了解硬盘工作原理 6

4、IDE硬盘和SCSI硬盘的盘体结构是差不多的。只是SCSI硬盘的接口带宽比同时期的IDE硬盘要大,而且常常SCSI卡常常都会有1个类似CPU的东西来减缓主CPU的占用率。仅此而已,所以希捷才会把它的SCSI硬盘的技术用在IDE硬盘上。

[硬盘的工作原理]了解硬盘工作原理 7

5、硬盘的读写是以柱面的扇区为单位的。柱面也就是全部盘体中所有磁面的半径相同的同心磁道,而把每一个磁道划分为若干个区就是所谓的扇区了。硬盘的写操作,是先写满1个扇区,再写同1柱面的下1个扇区的,在1个柱面完全写满前,磁头是不会移动到别的磁道上的。所以文件在硬盘上的存储,其实不是像1般人的认为,是连续寄存在1起的(从使用者来看是1起,但是从操作系统底层来看,其寄存不是连续的)。所以FLASHGET或ED开了再多的线程,磁头的寻道1般都不会比你1边玩游戏1边听歌大。固然,这类情况只是单纯的下载或上传而已,但是其实在这个进程中,谁能保证自己不会启动其它需要读写硬盘的软件?可能很多人都喜欢1边下载1边玩游戏或听歌吧?更不用说WINDOWS本身就需要频繁读写虚拟内存文件了。所以,用FG下载也好,ED也好,对硬盘的折磨和平时相比不会太利害的。

[硬盘的工作原理]了解硬盘工作原理 8

6、再说说FLASHGET为什么开太多线程会不好和ED为何硬盘读写频繁。首先,线程1多,cpu的占用率就高,换页动作也就频繁,从而虚拟内存读写频繁,至于为何,学过操作系统原理的应当都知道,我这里就不说了。ED呢?同时从几个人那里下载1个文件,还有几个人同时在下载你的文件,这和FG开多线程是类似的。所以硬盘灯猛闪。但是,现在的硬盘是有缓存的,数据不是马上就写到硬盘上,而是先寄存在缓存里面,,然后到1定量了再1次性写入硬盘。在FG里面再怎样设置都好,实际上是先写到缓存里面的。但是这个进程也是需要CPU干预的,所以设置时间太短,CPU占用率也高,所以硬盘灯也还是猛闪的,由于虚拟文件在读写。

[硬盘的工作原理]了解硬盘工作原理 9

7、硬盘读写频繁,磁头臂在寻道伺服电机的驱动下移动频繁,但是对机械来讲这点耗费虽有,其实不大。除非你的硬盘本身就有机械故障比如力臂变形之类的(水货多见的故障)。真正耗费在于磁头,不断变化的电流会造成它的老化,但是和它的寿命相比。。。。。应当也是在公道范围内的。除非由于震动,磁头撞击到了盘体。

[硬盘的工作原理]了解硬盘工作原理 10

8、受高温影响的严重的是机械的电路,特别是硬盘外面的那块电路板,上面的集成块在高温下会加速老化的。所以IBM的某款玻璃硬盘,虽然有坏道,但是1用某个软件,马上就不见了。再严重点的,换块线路板,也就正常了。就是这个缘由.打了这么多字,实在是太累了。

[硬盘的工作原理]了解硬盘工作原理 11

总之,硬盘会由于环境不好和保养不当而影响寿命,但是这不是软件的错。

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