一块小小的硬盘,储存的信息几乎可以相当于全世界图书馆的总和,是怎么做到的?
虽然硬盘在我们生活中已经随处可见,但他的储存方法和原理,却不是每人都了解的。
想象一架飞机以离地面1毫米的高度飞行,每25秒绕地球一圈,还能覆盖每一寸表面。
再将其缩小成手掌大小,你就会得到和现代硬盘差不多的东西,它所包含的信息比你们当地图书馆还要多。
那么它是如何在这么小的空间 储存这么多的信息呢?
多亏了一代又一代工程师,材料科学家,还有量子物理学家们的共同努力,这个拥有不可思议的能量, 无比精确的小工具才能在你手掌中旋转。
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2. 硬盘的存储原理
硬盘是一种采用磁介质的数据存储设备,数据存储在密封于洁净的硬盘驱动器内腔的若干个磁盘片上。这些盘片一般是在以的片基表面涂上磁性介质所形成,在磁盘片的每一面上,以转动轴为轴心、以一定的磁密度为间隔的若干个同心圆就被划分成磁道(track),每个磁道又被划分为若干个扇区(sector),数据就按扇区存放在硬盘上。
硬盘的第一个扇区(0道0头1扇区)被保留为主引导扇区。在主引导区内主要有两项内容:主引导记录和硬盘分区表。主引导记录是一段程序代码,其作用主要是对硬盘上安装的操作系统进行引导;硬盘分区表则存储了硬盘的分区信息。
计算机启动时将读取该扇区的数据,并对其合法性进行判断(扇区最后两个字节是否为0x55AA或0xAA55 ),如合法则跳转执行该扇区的第一条指令。所以硬盘的主引导区常常成为病毒攻击的对象,从而被篡改甚至被破坏。可引导标志:0x80为可引导分区类型标志;0表示未知;1为FAT12;4为FAT16;5为扩展分区等等。
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数据存储原理
既然要进行数据的恢复,当然数据的存储原理我们不能不提,在这之中,我们还要介绍一下数据的删除和硬盘的格式化相关问题……
操作系统从目录区中读取文件信息(包括文件名、后缀名、文件大小、修改日期和文件在数据区保存的第一个簇的簇号),我们这里假设第一个簇号是0023。
操作系统从0023簇读取相应的数据,然后再找到FAT的0023单元,如果内容是文件结束标志(FF),则表示文件结束,否则内容保存数据的下一个簇的簇号,这样重复下去直到遇到文件结束标志。
3. 硬盘是怎么来存储数据的
硬盘储存数据的原理和盒式磁带类似,只不过盒式磁带上存储是模拟格式的音乐,而硬盘上存储的是数字格式的数据。写入时,磁头线圈上加电,在周围产生磁场,磁化其下的磁性材料;电流的方向不同,所以磁场的方向也不同,可以表示 0 和 1 的区别。
读取时,磁头线圈切割磁场线产生感应电流,磁性材料的磁场方向不同,所以产生的感应电流方向也不同。
光盘和硬盘储存原理不一样,直接比较其储存密度和介质的体积之间的关系没有意义,例如硬盘和光盘都可以在更高的工艺水平和技术下大幅提高自己的储存密度。
简单说来,光储是靠光线传播的差异来储存信息,包括反射光的强度,相位变化等,磁储是靠磁体中磁畴(小磁针)的指向来记录信息的。
4. 准备把一个2.5寸硬盘放在路由上作网络存储,24小时运作,建议直接用转接线还是建议买一个硬盘盒呢
都一样,关键是要买的东东质量要好点。
5. 硬盘可以光储存吗原理什么
硬盘的数据记录方式,与光储存介质记录数据方式差别很大,原理不同,工作方式、设备结构也不相同,其技术标准也相差十万八千里,无法混用。
1、现在硬盘数据存储方式也分为两种,一种是在磁盘片表面使用磁化极性记录数据,即机械硬盘数据存储原理。另一种是,利用闪存芯片中的寄存器单元,记录一个电位值(由电荷量形成),根据电位来表示数据0和1值,进行记录存储,即SSD固态盘记录原理;
2、以电脑光驱设备为代表的光储存器件,大家并不陌生。其用激光束在光盘烧录层上,烧出凸凹坑点,代表0和1二进制机器码,来记录存储数据。常见的光盘盘片,有只读盘和可擦写盘。
6. 硬盘是怎么来存储数据的
硬盘不是直接存储我们现在人看到的数据,计算机中,通过2进制,将数据转化为可以用2进制表示的数字数据,再对应机器的高电平低电平等可以用两种机器物理状态的状态。
硬盘储存数据的原理和盒式磁带类似,只不过盒式磁带上存储是模拟格式的音乐,而硬盘上存储的是数字格式的数据。写入时,磁头线圈上加电,在周围产生磁场,磁化其下的磁性材料;电流的方向不同,所以磁场的方向也不同,可以表示 0 和 1 的区别。
读取时,磁头线圈切割磁场线产生感应电流,磁性材料的磁场方向不同,所以产生的感应电流方向也不同。
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硬盘使用注意事项:
1、在工作时不能突然关机。
硬盘当硬盘开始工作时,一般都处于高速旋转之中,如果我们中途突然关闭电源,可能会导致磁头与盘片猛烈磨擦而损坏硬盘,因此要避免突然关机。关机时一定要注意面板上的硬盘指示灯是否还在闪烁,只有在其指示灯停止闪烁、硬盘读写结束后方可关闭计算机的电源开关。
2、防止灰尘进入。
灰尘对硬盘的损害是非常大的,这是因为在灰尘严重的环境下,硬盘很容易吸引空气中的灰尘颗粒,使其长期积累在硬盘的内部电路元器件上,会影响电子元器件的热量散发,使得电路元器件的温度上升,产生漏电或烧坏元件。
3、要防止温度过高或过低。
温度对硬盘的寿命也是有影响的。硬盘工作时会产生一定热量,使用中存在散热问题。温度以20~25℃为宜,过高或过低都会使晶体振荡器的时钟主频发生改变。温度还会造成硬盘电路元器件失灵,磁介质也会因热胀效应而造成记录错误。