硬碟是一種採用磁介質的數據存儲設備,數據存儲在密封於潔凈的硬碟驅動器內腔的若干個磁碟片上。這些碟片一般是在以的片基表面塗上磁性介質所形成,在磁碟片的每一面上,以轉動軸為軸心、以一定的磁密度為間隔的若干個同心圓就被劃分成磁軌(track),每個磁軌又被劃分為若干個扇區(sector),數據就按扇區存放在硬碟上。
硬碟的第一個扇區(0道0頭1扇區)被保留為主引導扇區。在主引導區內主要有兩項內容:主引導記錄和硬碟分區表。主引導記錄是一段程序代碼,其作用主要是對硬碟上安裝的操作系統進行引導;硬碟分區表則存儲了硬碟的分區信息。
計算機啟動時將讀取該扇區的數據,並對其合法性進行判斷(扇區最後兩個位元組是否為0x55AA或0xAA55 ),如合法則跳轉執行該扇區的第一條指令。所以硬碟的主引導區常常成為病毒攻擊的對象,從而被篡改甚至被破壞。可引導標志:0x80為可引導分區類型標志;0表示未知;1為FAT12;4為FAT16;5為擴展分區等等。
(1)硬碟的原理圖擴展閱讀:
數據存儲原理
既然要進行數據的恢復,當然數據的存儲原理我們不能不提,在這之中,我們還要介紹一下數據的刪除和硬碟的格式化相關問題……
操作系統從目錄區中讀取文件信息(包括文件名、後綴名、文件大小、修改日期和文件在數據區保存的第一個簇的簇號),我們這里假設第一個簇號是0023。
操作系統從0023簇讀取相應的數據,然後再找到FAT的0023單元,如果內容是文件結束標志(FF),則表示文件結束,否則內容保存數據的下一個簇的簇號,這樣重復下去直到遇到文件結束標志。
❷ 固態硬碟的原理是什麼
固態硬碟的原理是,SSD固態硬碟是把磁存儲改為集成電路存儲。磁存儲需要掃描磁頭的動作和旋轉磁碟的配合。
電路存儲即固態存儲靠的是電路的掃描和開關作用將信息讀出和寫入,不存在機械動作。固態硬碟內主體其實就是一塊PCB板,而這塊PCB板上最基本的配件就是控制晶元,緩存晶元和用於存儲數據的快閃記憶體晶元。
對比參照:
1、防震抗摔性:傳統硬碟都是磁碟型的,數據儲存在磁碟扇區里。而固態硬碟是使用快閃記憶體顆粒(即mp3、U盤等存儲介質)制固態硬碟作而成,SSD固態硬碟內部不存在任何機械部件,這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉傾斜的情況下也不會影響到正常使用,而且在發生碰撞和震盪時能夠將數據丟失的可能性降到最小。
2、數據存儲速度:固態硬碟相對傳統硬碟在存取速度上有著飛躍性的提升。
3、功耗固態硬碟的功耗上要低於傳統硬碟。
4、重量:固態硬碟在重量方面更輕,與常規1.8英寸硬碟相比,重量輕20-30克。
5、噪音由於固態硬碟採用無機械部件的快閃記憶體晶元,所以具有了發熱量小、散熱快等特點,而且沒有機械馬達和風扇,工作噪音值為0分貝。
6、容量:固態硬碟標准2.5寸目前最大容量為2TB與傳統硬碟相差並不大,但相當價位時容量相差較大。
7、使用壽命:SLC通常有10萬次全盤寫入壽命,成本低廉的MLC,寫入壽命通常僅有1萬次全盤寫入壽命,而廉價的TLC快閃記憶體通常則更是只有可憐的500-1000次全盤寫入壽命。
❸ SSD的存儲原理是什麼
固態硬碟(SSD)主要採用FLASH晶元作為存儲介質,其存儲原理如下:
基於快閃記憶體的固態硬碟是固態硬碟的主要類別,其內部構造十分簡單,固態硬碟內主體其實就是一塊PCB板,而這塊PCB板上最基本的配件就是控制晶元,緩存晶元(部分低端硬碟無緩存晶元)和用於存儲數據的快閃記憶體晶元。
主控晶元是固態硬碟的大腦,其作用一是合理調配數據在各個快閃記憶體晶元上的負荷,二則是承擔了整個數據中轉,連接快閃記憶體晶元和外部SATA介面。
不同的主控之間能力相差非常大,在數據處理能力、演算法,對快閃記憶體晶元的讀取寫入控制上會有非常大的不同,直接會導致固態硬碟產品在性能上差距高達數十倍。
(3)硬碟的原理圖擴展閱讀:
固態硬碟(SSD)的優點:
1、讀寫速度快:
採用快閃記憶體作為存儲介質,讀取速度相對機械硬碟更快。固態硬碟不用磁頭,尋道時間幾乎為0。持續寫入的速度非常驚人,而且固態硬碟的快絕不僅僅體現在持續讀寫上,隨機讀寫速度快才是固態硬碟的本質,這最直接體現在絕大部分的日常操作中。
2、防震抗摔性:
傳統硬碟都是磁碟型的,數據儲存在磁碟扇區里。而固態硬碟是使用快閃記憶體顆粒(即mp3、U盤等存儲介質)製作而成。
所以SSD固態硬碟內部不存在任何機械部件,這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉傾斜的情況下也不會影響到正常使用,而且在發生碰撞和震盪時能夠將數據丟失的可能性降到最小。相較傳統硬碟,固態硬碟佔有絕對優勢。
參考資料來源:網路-固態硬碟
❹ 於磁碟的工作原理是怎樣的
磁存儲設備中的讀寫磁頭是U型導體。U型磁頭被線圈包裹,從而讓電流通過(見圖3)。當電流通過線圈時,會在驅動磁頭中產生磁場。調換電流極性也會改變磁極。實際上,磁頭的電壓可在兩級快速改變。
圖4:磁讀寫過程
你 可以把寫入模式看作是正負極電壓的方波形。當電壓為正極時,磁頭會產生磁場,這樣就把磁性介質導往同一個方向。波形改為負極時,磁場會把介質導向另一個 方。波形從正極轉到負極時,磁碟上的磁通量也會改變方向,反之亦然。讀取過程中,磁頭會感知磁通變換區,並生成正負極脈沖波。而不是持續的波形。換言之, 除非電壓為零,否則磁頭就可以探測到磁通量的變換,而且還生成了相應的正負脈沖。脈沖只在磁頭通過介質上的磁通變換區時才出現。如果了解驅動轉一圈使用的 時間,控制器電路就能確定脈沖是否在限定轉換時間內衰減。
磁頭以讀取模式經過存儲介質時會生成脈沖電流,且可能產生大量噪音。驅動中的敏感電流和控制器集會放大信號並對微弱脈沖解碼成二進制數據,也就是最先被錄入的數據。
❺ 為什麼硬碟斷電後數據不會消失它的儲存原理是什麼
硬碟數據存儲原理——一種採用磁介質的數據存儲設備,數據存儲在密封於潔凈的硬碟驅動器內腔的若干個磁碟片上。這些碟片一般是在以鋁為主要成分的片基表面塗上磁性介質所形成,在磁碟片的每一面上,以轉動軸為軸心、以一定的磁密度為間隔的若干個同心圓就被劃分成磁軌(track),每個磁軌又被劃分為若干個扇區(sector),數據就按扇區存放在硬碟上。在每一面上都相應地有一個讀寫磁頭(head),所以不同磁頭的所有相同位置的磁軌就構成了所謂的柱面(cylinder)。傳統的硬碟數據存儲原理讀寫都是以柱面、磁頭、扇區為定址方式的(CHS定址)。硬碟在上電後保持高速旋轉(5400轉/min以上),位於磁頭臂上的磁頭懸浮在磁碟表面,可以通過步進電機在不同柱面之間移動,對不同的柱面進行讀寫。所以在上電期間如果硬碟受到劇烈振盪,磁碟表面就容易被劃傷,磁頭也容易損壞,這都將給盤上存儲的數據帶來災難性的後果。 硬碟的第一個扇區(0道0頭1扇區)被保留為主引導扇區。在主引導區內主要有兩項內容:主引導記錄和硬碟分區表。主引導記錄是一段程序代碼,其作用主要是對硬碟上安裝的操作系統進行引導;硬碟分區表則存儲了硬碟的分區信息。計算機啟動時將讀取該扇區的數據,並對其合法性進行判斷(扇區最後兩個位元組是否為0x55AA或0xAA55 ),如合法則跳轉執行該扇區的第一條指令。所以硬碟的主引導區常常成為病毒攻擊的對象,從而被篡改甚至被破壞。可引導標志:0x80為可引導分區類型標志;0表示未知;1為FAT12;4為FAT16;5為擴展分區等等。 硬碟數據存儲原理之硬碟信息與硬碟數據恢復 在計算機的CMOS中也存儲了硬碟的信息,主要有硬碟數據存儲原理類型、容量、柱面數、磁頭數、每道扇區數、定址方式等內容,對硬碟數據存儲原理參數加以說明,以便計算機正確訪問硬碟。當CMOS因故掉電或發生錯誤時,硬碟設置可能會丟失或錯誤,硬碟訪問也就無法正確進行。這種情況我們就必須重新設置硬碟參數,如果事先已記下硬碟參數或者有某些防病毒軟體事先備份的CMOS信息,只需手工恢復即可;否則也可使用BIOS設置(setup)中的「自動檢測硬碟類型」(HD type auto detection)的功能,一般也能得到正確的結果。 硬碟故障大體上可以分為軟故障和硬故障兩大類,具體有硬碟操作系統被損壞、硬碟主引導區被破壞、 FAT表表被破壞、CMOS硬碟數據存儲原理參數不正確、硬碟控制器與硬碟驅動器未能正常連接、硬碟驅動器或硬碟控制器硬體故障、主板故障等情況。比如: 開機自檢過程中,屏幕提示「Hard disk drive failure」或類似信息,則可以判斷為硬碟驅動器或硬碟控制器(提示「Hard drive controller failure」)硬體故障。 開機自檢過程中,屏幕提示「Hard disk not present」或類似信息,則可能是CMOS硬碟數據存儲原理參數設置錯誤或硬碟控制器與硬碟驅動器連接不正確。 開機自檢過程中,屏幕提示「Missing operating system」、「Non OS」 、「Non system disk or disk error,replace disk and press a key to reboot」等類似信息,則可能是硬碟主引導區分區表被破壞、操作系統未正確安裝或者CMOS硬碟數據存儲原理參數設置錯誤等。 開機用軟盤啟動後無法進入C盤,可能是分區表被破壞,硬碟數據恢復是可以的。以上介紹的硬碟數據存儲原理全文,希望對大家有所幫助。
❻ 硬碟的工作原理是什麼
硬碟的工作原理
現在的硬碟,無論是IDE還是SCSI,採用的都是溫徹思特「技術,都有以下特點:
1。磁頭,碟片及運動機構密封。
2。固定並高速旋轉的鍍磁碟片表面平整光滑。
3。磁頭沿碟片徑向移動。
4。磁頭對碟片接觸式啟停,但工作時呈飛行狀態不與碟片直接接觸。
碟片:硬碟碟片是將磁粉附著在鋁合金(新材料也有用玻璃)圓碟片的表面上.這些磁粉
被劃分成稱為磁軌的若干個同心圓,在每個同心圓的磁軌上就好像有無數的任意排列的小
磁鐵,它們分別代表著0和1的狀態。當這些小磁鐵受到來自磁頭的磁力影響時,其排列的
方向會隨之改變。利用磁頭的磁力控制指定的一些小磁鐵方向,使每個小磁鐵都可以用來
儲存信息。
盤體:硬碟的盤體由多個碟片組成,這些碟片重疊在一起放在一個密封的盒中,它們在主
軸電機的帶動下以很高的速度旋轉,其每分鍾轉速達3600,4500,5400,7200甚至以上。
磁頭:硬碟的磁頭用來讀取或者修改碟片上磁性物質的狀態,一般說來,每一個磁面都會
有一個磁頭,從最上面開始,從0開始編號。磁頭在停止工作時,與磁碟是接觸的,但是
在工作時呈飛行狀態。磁頭採取在碟片的著陸區接觸式啟停的方式,著陸區不存放任何數
據,磁頭在此區域啟停,不存在損傷任何數據的問題。讀取數據時,碟片高速旋轉,由於
對磁頭運動採取了精巧的空氣動力學設計,此時磁頭處於離盤面數據區0.2---0.5微米高
度的」飛行狀態「。既不與盤面接觸造成磨損,又能可*的讀取數據。
電機:硬碟內的電機都為無刷電機,在高速軸承支撐下機械磨損很小,可以長時間連續工
作。高速旋轉的盤體產生了明顯的陀螺效應,所以工作中的硬碟不宜運動,否則將加重軸
承的工作負荷。硬碟磁頭的尋道飼服電機多採用音圈式旋轉或者直線運動步進電機,在飼
服跟蹤的調節下精確地跟蹤碟片的磁軌,所以在硬碟工作時不要有沖擊碰撞,搬動時要小
心輕放。
概括地說,硬碟的工作原理是利用特定的磁粒子的極性來記錄數據。磁頭在讀取數據時,將磁粒子的不同極性轉換成不同的電脈沖信號,再利用數據轉換器將這些原始信號變成電腦可以使用的數據,寫的操作正好與此相反。另外,硬碟中還有一個存儲緩沖區,這是為了協調硬碟與主機在數據處理速度上的差異而設的。由於硬碟的結構比軟盤復雜得多,所以它的格式化工作也比軟盤要復雜,分為低級格式化,硬碟分區,高級格式化並建立文件管理系統。
硬碟驅動器加電正常工作後,利用控制電路中的單片機初始化模塊進行初始化工作,此時磁頭置於碟片中心位置,初始化完成後主軸電機將啟動並以高速旋轉,裝載磁頭的小車機構移動,將浮動磁頭置於碟片表面的00道,處於等待指令的啟動狀態。當介面電路接收到微機系統傳來的指令信號,通過前置放大控制電路,驅動音圈電機發出磁信號,根據感應阻值變化的磁頭對碟片數據信息進行正確定位,並將接收後的數據信息解碼,通過放大控制電路傳輸到介面電路,反饋給主機系統完成指令操作。結束硬碟操作的斷電狀態,在反力矩彈簧的作用下浮動磁頭駐留到盤面中心。
❼ 硬碟的原理,結構
現代硬碟的工作原理
現在的硬碟,無論是IDE還是SCSI,採用的都是"溫徹思特「技術,都有以下特點:1。磁頭,碟片及運動機構密封。2。固定並高速旋轉的鍍磁碟片表面平整光滑。3。磁頭沿碟片徑向移動。4。磁頭對碟片接觸式啟停,但工作時呈飛行狀態不與碟片直接接觸。
碟片:硬碟碟片是將磁粉附著在鋁合金(新材料也有用玻璃)圓碟片的表面上.這些磁粉被劃分成稱為磁軌的若干個同心圓,在每個同心圓的磁軌上就好像有無數的任意排列的小磁鐵,它們分別代表著0和1的狀態。當這些小磁鐵受到來自磁頭的磁力影響時,其排列的方向會隨之改變。利用磁頭的磁力控制指定的一些小磁鐵方向,使每個小磁鐵都可以用來儲存信息。
盤體:硬碟的盤體由多個碟片組成,這些碟片重疊在一起放在一個密封的盒中,它們在主軸電機的帶動下以很高的速度旋轉,其每分鍾轉速達3600,4500,5400,7200甚至以上。
磁頭:硬碟的磁頭用來讀取或者修改碟片上磁性物質的狀態,一般說來,每一個磁面都會有一個磁頭,從最上面開始,從0開始編號。磁頭在停止工作時,與磁碟是接觸的,但是在工作時呈飛行狀態。磁頭採取在碟片的著陸區接觸式啟停的方式,著陸區不存放任何數據,磁頭在此區域啟停,不存在損傷任何數據的問題。讀取數據時,碟片高速旋轉,由於對磁頭運動採取了精巧的空氣動力學設計,此時磁頭處於離盤面數據區0.2---0.5微米高度的」飛行狀態「。既不與盤面接觸造成磨損,又能可靠的讀取數據。
電機:硬碟內的電機都為無刷電機,在高速軸承支撐下機械磨損很小,可以長時間連續工作。高速旋轉的盤體產生了明顯的陀螺效應,所以工作中的硬碟不宜運動,否則將加重軸承的工作負荷。硬碟磁頭的尋道飼服電機多採用音圈式旋轉或者直線運動步進電機,在飼服跟蹤的調節下精確地跟蹤碟片的磁軌,所以在硬碟工作時不要有沖擊碰撞,搬動時要小心輕放。
圖解:
http://www.zuidait.net/Article/200412/1530.html
❽ 簡述下硬碟的工作原理
硬碟分為機械硬碟與固態硬碟兩者,各類型原理如下:
1、機械硬碟
機械硬碟由磁碟、馬達和磁頭等機械部件組成,當機械硬碟需要讀取數據時,磁頭需要移動到相應的位置,讀取磁碟上的數據,而這個過程是需要時間的,稱之為尋道時間和潛伏周期。
2、固態硬碟
固態硬碟的內部構造包括PCB板、主控制器晶元和快閃記憶體晶元。其中最基本的單位就是快閃記憶體晶元,這是一種非易失性內存晶元,通過充電、放電的方式寫入和擦除數據。
(8)硬碟的原理圖擴展閱讀:
由於HDD在運行時需要轉動,所以抗震能力和性能比較弱,而且待機轉動時功耗也更高一些(停轉除外),讀寫時會有明顯「吱」的聲響;由於SSD沒有機械結構轉動,所以抗震能力很強,性能也更好,同時功耗也低很多,工作時沒有聲音。
另外容量方面,2.5英寸HDD的容量可以做到最高4TB,主流為1TB和2TB,而SSD即使迎來QLC,目前主流容量還集中在256GB和512GB。SSD是完全可以做大容量的,但由於價格問題,中等容量SSD更容易被接受。