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電腦硬碟物理組成部分

發布時間:2023-06-06 21:54:05

⑴ 電腦硬碟的內部構造及原理是不是和光碟機一樣啊

不一樣。
一、硬碟的內部構造分為:磁頭、磁軌、扇區、和柱面。
磁頭:磁頭是硬碟中最昂貴的部件,也是硬碟技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭,但是,硬碟的讀、寫卻是兩種截然不同的操作,為此,這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性,從而造成了硬碟設計上的局限。而MR磁頭(Magnetoresistive heads),即磁阻磁頭,採用的是分離式的磁頭結構:寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭(MR磁頭不能進行寫操作),讀取磁頭則採用新型的MR磁頭,即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣,在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化,以得到最好的讀/寫性能。另外,MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應信號幅度,因而對信號變化相當敏感,讀取數據的准確性也相應提高。而且由於讀取的信號幅度與磁軌寬度無關,故磁軌可以做得很窄,從而提高了碟片密度,達到每平方英寸200MB,而使用傳統的磁頭只能達到每平方英寸20MB,這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。MR磁頭已得到廣泛應用,而採用多層結構和磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭(Giant Magnetoresistive heads)也逐漸開始普及。
磁軌:當磁碟旋轉時,磁頭若保持在一個位置上,則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡,這些圓形軌跡就叫做磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的,因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區,磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的,這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響,同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤,一面有80個磁軌,而硬碟上的磁軌密度則遠遠大於此值,通常一面有成千上萬個磁軌。磁軌的磁化方式一般由磁頭迅速切換正負極改變磁軌所代表的0和1。
扇區:磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段,這些弧段便是磁碟的扇區,每個扇區可以存放512個位元組的信息,磁碟驅動器在向磁碟讀取和寫入數據時,要以扇區為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤,每個磁軌分為18個扇區。
柱面:硬碟通常由重疊的一組碟片構成,每個盤面都被劃分為數目相等的磁軌,並從外緣的「0」開始編號,具有相同編號的磁軌形成一個圓柱,稱之為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤單面上的磁軌數是相等的。無論是雙盤面還是單盤面,由於每個盤面都只有自己獨一無二的磁頭,因此,盤面數等於總的磁頭數。所謂硬碟的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁頭)、Sector(扇區),只要知道了硬碟的CHS的數目,即可確定硬碟的容量,硬碟的容量=柱面數*磁頭數*扇區數*512B。
二、光碟機的內部構造:
(1)激光頭組件:包括光電管、聚焦透鏡等組成部分,配合運行齒輪機構和導軌等機械組成部分,在通電狀態下根據系統信號確定、讀取光碟數據並通過數據帶將數據傳輸到系統。
(2)主軸電機:光碟運行的驅動力,在光碟讀取過程的告訴運行中由提供快速的數據定位功能。
(3)光碟托架:在開啟和關閉狀態下的光碟承載體。
(4)啟動機構:控制光碟托架的進出和主軸馬達的啟動,通電運行時,啟動機構將使包括主軸馬達和激光的頭組件的伺服機構都處於半載入狀態中 。

⑵ 電腦的硬碟有多少零件組成

一、硬碟的構成
硬碟由兩部分構成:
1.磁頭-碟片組件(Head Disk Assembly),簡稱頭盤組件(HDA);
2.印刷電路板組件(Printed Circuit Board Assembly),簡稱PCBA。
在HDA的腔體內,是硬碟的磁碟片,磁碟片的數據結構,依磁軌從低到高,由下列五部分組成:
(1)MBR:主引導區記錄(Master Boot Record)
MBR位於硬碟的柱面0、磁頭0、扇區1的位置,也即俗稱的零磁軌位置。它是由分區命令Fdisk產生的。MBR結束標志為55AA。用殺毒軟體KV300+的F6功能即可查看,其默認畫面即為MBR。
(2)DBR:DOS啟動記錄(DOS Boot Record)
DBR位於硬碟的柱面0、磁頭1、扇區1的位置。它是由格式化命令Format產生的。DBR結束標志為55AA。在KV300+的F6功能下,按F1,所顯示的畫面即為DBR信息。
(3)FAT:文件分配表(File Allocation Table)
FAT表位於柱面0、磁頭1、扇區2的位置。FAT表的大小由硬碟容量決定,硬碟容量愈大,FAT表相應愈大。
(4)DIR區:根目錄區(Directory)
DIR區是根目錄區的意思。當我們在DOS提示符下鍵入DIR並按回車鍵ENTER,顯示器上所顯示的內容即為該區內容。
(5)DATA區:數據區
DATA區負責硬碟中數據的存儲。當將數據復制到硬碟時,數據就存放在DATA區。

⑶ 硬碟的結構及組成

文件系統結構,理解文件系統,要從文件儲存說起。

硬碟結構:

⑷ 電腦硬碟的構造

結構
硬碟(hard disk)是計算機中最重要的存儲器之一。計算機需要正常運行所需的大部分軟體都存儲在硬碟上。因為硬碟存儲的容量較大,區別於內存、光碟。硬碟是電腦上使用使用堅硬的旋轉碟片為基礎的存儲設備。它在平整的磁性表面存儲和檢索數字數據。

物理結構

磁頭是硬碟中最昂貴的部件,也是硬碟技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭,但是,硬碟的讀、寫卻是兩種截然不同的操作,為此,這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性,從而造成了硬碟設計上的局限。

硬碟
而MR磁頭(Magnetoresistive heads),即磁阻磁頭,採用的是分離式的磁頭結構:寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭(MR磁頭不能進行寫操作),讀取磁頭則採用新型的MR磁頭,即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣,在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化,以得到最好的讀/寫性能。另外,MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應信號幅度,因而對信號變化相當敏感,讀取數據的准確性也相應提高。而且由於讀取的信號幅度與磁軌寬度無關,故磁軌可以做得很窄,從而提高了碟片密度,達到200MB/英寸2,而使用傳統的磁頭只能達到20MB/英寸2,這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。MR磁頭已得到廣泛應用,而採用多層結構和磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭(Giant Magnetoresistive heads)也逐漸普及。

磁軌

當磁碟旋轉時,磁頭若保持在一個位置上,則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡,這些圓形軌跡就叫做磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的,因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區,

垂直記錄時磁顆粒狀態表示
磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的,這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響,同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤,一面有80個磁軌,而硬碟上的磁軌密度則遠遠大於此值,通常一面有成千上萬個磁軌。

磁碟表面塗有做為紀錄使用的磁性介質,其在顯微鏡下呈現出來的便是一個個磁顆粒。微小的磁顆粒極性可以被磁頭快速的改變,並且在改變之後可以穩定的保持,系統通過磁通量以及磁阻的變化來分辨二進制中的0或者1。也正是因為所有的操作均是在微觀情況下進行,所以如果硬碟在高速運行的同時受到外力的震盪,將會有可能因為磁頭拍擊磁碟表面而造成不可挽回的數據損失。除此之外,磁顆粒的單軸異向性和體積會明顯的磁顆粒的熱穩定性,而熱穩定性的高低則決定了磁顆粒狀態的穩定性,也就是決定了所儲存數據的正確性和穩定性。但是,磁顆粒的單軸異向性和體積也不能一味地提高,它們受限於磁頭能提供的寫入場以及介質信噪比的限制。

扇區

磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段,這些弧段便是磁碟的扇區,每個扇區可以存放512個位元組的信息,磁碟驅動器在向磁碟讀取和寫入數據時,要以扇區為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤,每個磁軌分為18個扇區。

柱面

硬碟通常由重疊的一組碟片構成,每個盤面都被劃分為數目相等的磁軌,並從外緣的「0」開始編號,具有相同編號的磁軌形成一個圓柱,稱之為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤面上的磁軌數是相等的。由於每個盤面都有自己的磁頭,因此,盤面數等於總的磁頭數。所謂硬碟的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁頭)、Sector(扇區),只要知道了硬碟的CHS的數目,即可確定硬碟的容量,硬碟的容量=柱面數磁頭數扇區數512B。

邏輯結構

硬碟的容量還非常小的時候,人們採用與軟盤類似的結構生產硬碟。也就是硬碟碟片的每一條磁軌都具有相同的扇區數。由此產生了所謂的3D參數 (Disk Geometry). 既磁頭數(Heads),柱面數(Cylinders),扇區數(Sectors),以及相應的定址方式。

其中:磁頭數(Heads)表示硬碟總共有幾個磁頭,也就是有幾面碟片, 最大為 255 (用 8 個二進制位存儲);柱面數(Cylinders) 表示硬碟每一面碟片上有幾條磁軌,最大為 1023(用 10 個二進制位存儲);每個扇區一般是 512個位元組, 理論上講這不是必須的,但好像沒有取別的值的。所以磁碟最大容量為:255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB ( 1M =1048576 Bytes )或硬碟廠商常用的單位:255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB ( 1M =1000000 Bytes )

在 CHS定址方式中,磁頭,柱面,扇區的取值范圍分別為 0到 Heads - 1。0 到 Cylinders - 1。 1 到 Sectors (注意是從 1 開始)。

基本 Int 13H 調用簡介

BIOS Int 13H 調用是 BIOS提供的磁碟基本輸入輸出中斷調用,它可以完成磁碟(包括硬碟和軟盤)的復位,讀寫,校驗,定位,診,格式化等功能。它使用的就是CHS 定址方式, 因此最大識能訪問 8 GB 左右的硬碟 (本文中如不作特殊說明,均以 1M = 1048576 位元組為單位)。

⑸ 電腦硬碟是由什麼做成的請用學過的物理知識解釋原理

由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。

絕大多數硬碟都是固定硬碟,被永久性地密封固定在硬碟驅動器中。早期的硬碟存儲媒介是可替換的,不過今日典型的硬碟是固定的存儲媒介,被封在硬碟里 (除了一個過濾孔,用來平衡空氣壓力)。

(5)電腦硬碟物理組成部分擴展閱讀

硬碟的轉速:是指硬碟主軸電機的轉動速度,一般以每分鍾多少轉來表示(RpM),硬碟的主軸馬達帶動碟片高速旋轉,產生浮力使磁頭飄浮在碟片上方。要將所要存取資料的扇區帶到磁頭下方,轉速越快,等待時間也就越短。

硬碟的數據傳輸率:數據傳輸率,它又包括了外部數據傳輸率,和內部數據傳輸率兩種,常說的ATA100中的100就代表著這塊硬碟的外部數據傳輸率理論值是100MB/s,指的是電腦通過數據匯流排從硬碟內部緩存區中所讀取數據的最高速率。

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