一塊小小的硬碟,儲存的信息幾乎可以相當於全世界圖書館的總和,是怎麼做到的?
雖然硬碟在我們生活中已經隨處可見,但他的儲存方法和原理,卻不是每人都了解的。
想像一架飛機以離地面1毫米的高度飛行,每25秒繞地球一圈,還能覆蓋每一寸表面。
再將其縮小成手掌大小,你就會得到和現代硬碟差不多的東西,它所包含的信息比你們當地圖書館還要多。
那麼它是如何在這么小的空間 儲存這么多的信息呢?
多虧了一代又一代工程師,材料科學家,還有量子物理學家們的共同努力,這個擁有不可思議的能量, 無比精確的小工具才能在你手掌中旋轉。
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2. 硬碟的存儲原理
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。
(2)硬碟線上儲存擴展閱讀:
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。
3. 硬碟是怎麼來存儲數據的
硬碟儲存數據的原理和盒式磁帶類似,只不過盒式磁帶上存儲是模擬格式的音樂,而硬碟上存儲的是數字格式的數據。寫入時,磁頭線圈上加電,在周圍產生磁場,磁化其下的磁性材料;電流的方向不同,所以磁場的方向也不同,可以表示 0 和 1 的區別。
讀取時,磁頭線圈切割磁場線產生感應電流,磁性材料的磁場方向不同,所以產生的感應電流方向也不同。
光碟和硬碟儲存原理不一樣,直接比較其儲存密度和介質的體積之間的關系沒有意義,例如硬碟和光碟都可以在更高的工藝水平和技術下大幅提高自己的儲存密度。
簡單說來,光儲是靠光線傳播的差異來儲存信息,包括反射光的強度,相位變化等,磁儲是靠磁體中磁疇(小磁針)的指向來記錄信息的。
4. 准備把一個2.5寸硬碟放在路由上作網路存儲,24小時運作,建議直接用轉接線還是建議買一個硬碟盒呢
都一樣,關鍵是要買的東東質量要好點。
5. 硬碟可以光儲存嗎原理什麼
硬碟的數據記錄方式,與光儲存介質記錄數據方式差別很大,原理不同,工作方式、設備結構也不相同,其技術標准也相差十萬八千里,無法混用。
1、現在硬碟數據存儲方式也分為兩種,一種是在磁碟片表面使用磁化極性記錄數據,即機械硬碟數據存儲原理。另一種是,利用快閃記憶體晶元中的寄存器單元,記錄一個電位值(由電荷量形成),根據電位來表示數據0和1值,進行記錄存儲,即SSD固態盤記錄原理;
2、以電腦光碟機設備為代表的光儲存器件,大家並不陌生。其用激光束在光碟燒錄層上,燒出凸凹坑點,代表0和1二進制機器碼,來記錄存儲數據。常見的光碟碟片,有隻讀盤和可擦寫盤。
6. 硬碟是怎麼來存儲數據的
硬碟不是直接存儲我們現在人看到的數據,計算機中,通過2進制,將數據轉化為可以用2進製表示的數字數據,再對應機器的高電平低電平等可以用兩種機器物理狀態的狀態。
硬碟儲存數據的原理和盒式磁帶類似,只不過盒式磁帶上存儲是模擬格式的音樂,而硬碟上存儲的是數字格式的數據。寫入時,磁頭線圈上加電,在周圍產生磁場,磁化其下的磁性材料;電流的方向不同,所以磁場的方向也不同,可以表示 0 和 1 的區別。
讀取時,磁頭線圈切割磁場線產生感應電流,磁性材料的磁場方向不同,所以產生的感應電流方向也不同。
(6)硬碟線上儲存擴展閱讀
硬碟使用注意事項:
1、在工作時不能突然關機。
硬碟當硬碟開始工作時,一般都處於高速旋轉之中,如果我們中途突然關閉電源,可能會導致磁頭與碟片猛烈磨擦而損壞硬碟,因此要避免突然關機。關機時一定要注意麵板上的硬碟指示燈是否還在閃爍,只有在其指示燈停止閃爍、硬碟讀寫結束後方可關閉計算機的電源開關。
2、防止灰塵進入。
灰塵對硬碟的損害是非常大的,這是因為在灰塵嚴重的環境下,硬碟很容易吸引空氣中的灰塵顆粒,使其長期積累在硬碟的內部電路元器件上,會影響電子元器件的熱量散發,使得電路元器件的溫度上升,產生漏電或燒壞元件。
3、要防止溫度過高或過低。
溫度對硬碟的壽命也是有影響的。硬碟工作時會產生一定熱量,使用中存在散熱問題。溫度以20~25℃為宜,過高或過低都會使晶體振盪器的時鍾主頻發生改變。溫度還會造成硬碟電路元器件失靈,磁介質也會因熱脹效應而造成記錄錯誤。