关于硬盘的一些常识

发布时间 2023-10-13 22:30:41作者: hemuxuan0709

没有开场白

1.硬盘的分类

HDD

这是最基础也是最早的一种硬盘,一般称其为机械硬盘

SSD

这是现在最常用的一种硬盘,称其为固态硬盘

HDD

混合硬盘,就是将HDD与SSD结合起来,这里不讲

2.HDD

HDD结构

总体来说,硬盘结构包括:盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部分。
image

所有的盘片(一般硬盘里有多个盘片,盘片之间平行)都固定在一个主轴上。在每个盘片的存储面上都有一个磁头,磁头与盘片之间的距离很小(所以剧烈震动容易损坏),磁头连在一个磁头控制器上,统一控制各个磁头的运动。磁头沿盘片的半径方向动作,而盘片则按照指定方向高速旋转,这样磁头就可以到达盘片上的任意位置了。

磁盘术语

磁头(head)、 磁道(track)、 柱面(cylinder)、扇区(sector)、 圆盘(platter)。那么这些都代表着什么呢?

image
如上图所示,我们把一个圆盘沿着半径切成几个扇形,这就叫做一个扇面,然后我们再沿着磁头的运动把这个原盘画成几个同心圆,每个原形的轨道就叫做一个磁道,然后被扇形和同心圆分离出来的小区域就叫做扇区

image

再看上图,一般都有几个圆盘,每个盘片有上下两面,分别对应一个磁头。每个圆盘上下对应相同位置的扇区组成一个柱面。
注意,每个扇区的大小为512bytes,这个值是不会改变的。扇区也是我们在分割硬盘时最小单位了

SCSI接口

一种常见于工作站等级以上的硬盘传输接口,这里IDE、SATA、PCIE等等就不再赘述,SCSI这种接口的硬盘在控制器上含有一块处理器,所以除了运转速度快之外,也比较不会耗费CPU资源。在个人计算机上面这种接口的硬盘不常见。

缓冲存储器

硬盘上面含有一个缓冲存储器,这个内存主要可以将硬盘内重使用的数据缓存起来,以加速系统的读取性能。通常这个缓冲存储器越大越好,因为缓冲存储器的速度要比数据从硬盘中被找出来快得多。
image
看右上角有一个64MB Cache,说明这个硬盘有64MB的缓存,目前主流产品可达64MB左右的缓存大小。

运转须知

由于硬盘内部机械手臂上的磁头与盘片的接触时很细微的空间,如果有抖动或者是脏污在磁头与硬盘之间,就会造成数据的损毁或者使硬盘 整个损毁。因此,正确使用计算机的方式,应该是在计算机通电之后,就绝对不要移动主机,避免硬盘抖动,而导致整个硬盘数据发生问题。另外,也不要随便将插头拔掉就以为是顺利关机。因为机械手臂必须要归回原位,所以使用操作系统的正常关机方式才能够有比较好的硬盘保养,因为它会让硬盘的机械手臂归回原位。

有时候因为环境问题,计算机内部的风扇常常会卡灰尘而造成一些声响。很多朋友只要听到这种声响都是二话不说,用力拍几下机箱,大力出奇迹,然后就没有声音了。现在你知道了,这样做的后果常常就是你的硬盘容易坏掉。

存储机制

硬盘的两个单位,扇区(Sector)和柱面(Cylinder),其中每个扇区大小为512bytes。

那么是不是每个扇区都一样重要呢?其实整块磁盘的第一个扇区特别重要,因为它记录了整块磁盘的重要信息。磁盘的第一个扇区主要记录了两个重要的信息,分别是:

1.主引导分区(Master Boot Record, MBR):可以安装引导加载程序的地方,有446bytes。
2.分区表(Partition Table):记录整块硬盘分区的状态,有64bytes。

MBR是很重要的,因为当系统在开机的时候会主动去读取这个区块的内容,这样系统才会知道你的程序放在哪里且该如何开机。如果你要安装多重引导的系统,MBR这个区块的管理就非常重要了!

(剩下不想讲了捏,自己去这里看吧)