计算机硬盘工作原理

发布 2019-04-29 17:31:37 阅读 2107

概括地说,硬盘的工作原理是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时,将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号,再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据,写的操作正好与此相反。另外,硬盘中还有一个存储缓冲区,这是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设的。

由于硬盘的结构比软盘复杂得多,所以它的格式化工作也比软盘要复杂,分为低级格式化,硬盘分区,高级格式化并建立文件管理系统。

硬盘驱动器加电正常工作后,利用控制电路中的单片机初始化模块进行初始化工作,此时磁头置于盘片中心位置,初始化完成后主轴电机将启动并以高速旋转,装载磁头的小车机构移动,将浮动磁头置于盘片表面的00道,处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统传来的指令信号,通过前置放大控制电路,驱动音圈电机发出磁信号,根据感应阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位,并将接收后的数据信息解码,通过放大控制电路传输到接口电路,反馈给主机系统完成指令操作。结束硬盘操作的断电状态,在反力矩弹簧的作用下浮动磁头驻留到盘面中心。

它的工作原理如下图:

所谓“低格”是指对一块裸盘进行划分磁道和扇区、标注地址信息、设置交叉因子、修复逻辑坏道等低层操作,“低格”需要用专门与硬盘配套的软件,由于低格将可能损伤盘片磁介质,一般没有必要对硬盘进行这种操作。而高级格式化,将做清除硬盘上的数据,生成boot区信息,初始化fat表,标注逻辑坏道等工作。对硬盘进行高级格式化通常使用操作系统自带的format(格式化磁盘)命令。

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