只要一開電腦,硬盤就在不停的工作著,如啟動打開文件/軟件,用Flashget/BT等工具下載文件等等.但硬盤的工作原理到底如何,知道的人又有多少? 大家不妨看看以下的文章,希望能?o大家?guī)硪恍⿴椭? 看完后,覺得還好/過得去的請支持以下,謝謝!
硬盤工作原理:
現(xiàn)在的硬盤,無論是IDE還是SCSI,采用的都是"溫徹思特“技術(shù),都有以下特點：
1，
硬盤工作原理
。磁頭，盤片及運動機構(gòu)密封。2。固定并高速旋轉(zhuǎn)的鍍磁盤片表面平整光滑。
3。磁頭沿盤片徑向移動。
4。磁頭對盤片接觸式啟停，但工作時呈飛行狀態(tài)不與盤片直接接觸。
盤片：
硬盤盤片是將磁粉附著在鋁合金（新材料也有用玻璃）圓盤片的表面上.這些磁粉被劃分成稱為磁道的若干個同心圓，在每個同心圓的磁道上就好像有無數(shù)的任意排列的小磁鐵，它們分別代表著0和1的狀態(tài)。當(dāng)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：
硬盤的盤體由多個盤片組成，這些盤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(zhuǎn)，其每分鐘轉(zhuǎn)速達(dá)3600，4500，5400，7200甚至以上。
磁頭：
硬盤的磁頭用來讀取或者修改盤片上磁性物質(zhì)的狀態(tài)，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，與磁盤是接觸的，但是在工作時呈飛行狀態(tài)。磁頭采取在盤片的著陸區(qū)接觸式啟停的方式，著陸區(qū)不存放任何數(shù)據(jù)，磁頭在此區(qū)域啟停，不存在損傷任何數(shù)據(jù)的問題。讀取數(shù)據(jù)時，盤片高速旋轉(zhuǎn)，由于對磁頭運動采取了精巧的空氣動力學(xué)設(shè)計，此時磁頭處于離盤面數(shù)據(jù)區(qū)0.2---0.5微米高度的”飛行狀態(tài)“。既不與盤面接觸造成磨損，又能可靠的讀取數(shù)據(jù)。
電機：
硬盤內(nèi)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(xù)工作。高速旋轉(zhuǎn)的盤體產(chǎn)生了明顯的陀螺效應(yīng)，所以工作中的硬盤不宜運動，否則將加重軸承的工作負(fù)荷。硬盤磁頭的尋道飼服電機多采用音圈式旋轉(zhuǎn)或者直線運動步進(jìn)電機，在飼服跟蹤的調(diào)節(jié)下精確地跟蹤盤片的磁道，所以在硬盤工作時不要有沖擊碰撞，搬動時要小心輕放。
原理說到這里，大家都明白了吧？
首先，磁頭和數(shù)據(jù)區(qū)是不會有接觸的，所以不存在磨損的問題。 其次，一開機硬盤就處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，主軸電機的旋轉(zhuǎn)可以達(dá)到4500或者7200轉(zhuǎn)每分鐘，這和你是否使用FLASHGET或者ED都沒有關(guān)系，只要一通電，它們就在轉(zhuǎn).它們的磨損也和軟件無關(guān)。再次，尋道電機控制下的磁頭的運動，是左右來回移動的，而且幅度很小，從盤片的最內(nèi)層（著陸區(qū)）啟動，慢慢移動到最外層，再慢慢移動回來，一個磁道再到另一個磁道來尋找數(shù)據(jù)。不會有什么大規(guī)模跳躍的（又不是青蛙）。所以它的磨損也是可以忽略不記的。
那么，熱量是怎么來的呢？
首先是主軸電機和尋道飼服電機的旋轉(zhuǎn)，硬盤的溫度主要是因為這個。 其次，高速旋轉(zhuǎn)的盤體和空氣之間的摩擦。這個也是主要因素。而硬盤的讀寫？很遺憾，它的發(fā)熱量可以忽略不記！硬盤的讀操作，是盤片上磁場的變化影響到磁頭的電阻值,這個過程中盤片不會發(fā)熱，磁頭倒是因為電流發(fā)生變化，所以會有一點熱量產(chǎn)生。
寫操作呢？
正好反過來，通過磁頭的電流強度不斷發(fā)生變化，影響到盤片上的磁場，這一過程因為用到電磁感應(yīng)，所以磁頭發(fā)熱量較大。但是盤片本身是不會發(fā)熱的，因為盤片上的永磁體是冷性的，不會因為磁場變化而發(fā)熱。 但是總的來說，磁頭的發(fā)熱量和前面兩個比起來，是小巫見大巫了。熱量是可以輻射傳導(dǎo)的，那么高熱量對盤片上的永磁體會不會有傷害呢？其實傷害是很小的，永磁體消磁的溫度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于硬盤正常情況下產(chǎn)生的溫度。當(dāng)然，要是你的機箱散熱不好，那可就怪不了別人了。
我這里不得不說一下某人的幾個錯誤：
一、高溫是影響到磁頭的電阻感應(yīng)靈敏度，所以才會產(chǎn)生讀寫錯誤，和永磁體沒有關(guān)系。
二、所謂的熱膨脹，不會拉近盤體和磁頭的距離，因為磁頭的飛行是空氣動力學(xué)原理，在正常情況下始終和盤片保持一定距離。當(dāng)然要是你大力打擊硬盤，那么這個震動。。。。。
三、所謂尋道是指硬盤從初使位置移動到指定磁道。所謂的復(fù)位動作，并不是經(jīng)常發(fā)生的。因為磁道的物理位置是存放在CMOS里面，硬盤并不需要移動回0磁道再重新出發(fā)。只要磁頭一啟動，所謂的復(fù)位動作就完成了，除非你重新啟動電腦，不然復(fù)位動作就不會再發(fā)生，
電腦資料
《硬盤工作原理》(http://www.ishadingyu.com)。四、IDE硬盤和SCSI硬盤的盤體結(jié)構(gòu)是差不多的。只是SCSI硬盤的接口帶寬比同時代的IDE硬盤要大，而且往往SCSI卡往往都會有一個類似CPU的東西來減緩主CPU的占用率。僅此而已，所以希捷才會把它的SCSI硬盤的技術(shù)用在IDE硬盤上。
五、硬盤的讀寫是以柱面的扇區(qū)為單位的。柱面也就是整個盤體中所有磁面的半徑相同的同心磁道，而把每個磁道劃分為若干個區(qū)就是所謂的扇區(qū)了。硬盤的寫操作，是先寫滿一個扇區(qū)，再寫同一柱面的下一個扇區(qū)的，在一個柱面完全寫滿前，磁頭是不會移動到別的磁道上的。所以文件在硬盤上的存儲，并不是像一般人的認(rèn)為，是連續(xù)存放在一起的（從使用者來看是一起，但是從操作系統(tǒng)底層來看，其存放不是連續(xù)的）。所以FLASHGET或者ED開了再多的線程，磁頭的尋道一般都不會比你一邊玩游戲一邊聽歌大。當(dāng)然，這種情況只是單純的下載或者上傳而已，但是其實在這個過程中，誰能保證自己不會啟動其它需要讀寫硬盤的軟件？可能很多人都喜歡一邊下載一邊玩游戲或者聽歌吧？更不用說WINDOWS本身就需要頻繁讀寫虛擬內(nèi)存文件了。所以，用FG下載也好，ED也好，對硬盤的折磨和平時相比不會太厲害的。
六、再說說FLASHGET為什么開太多線程會不好和ED為什么硬盤讀寫頻繁。首先，線程一多，cpu的占用率就高，換頁動作也就頻繁，從而虛擬內(nèi)存讀寫頻繁，至于為什么，學(xué)過操作系統(tǒng)原理的應(yīng)該都知道，我這里就不說了。ED呢？同時從幾個人那里下載一個文件，還有幾個人同時在下載你的文件，這和FG開多線程是類似的。所以硬盤燈猛閃。但是，現(xiàn)在的硬盤是有緩存的，數(shù)據(jù)不是馬上就寫到硬盤上，而是先存放在緩存里面,，然后到一定量了再一次性寫入硬盤。在FG里面再怎么設(shè)置都好，其實是先寫到緩存里面的。但是這個過程也是需要CPU干預(yù)的，所以設(shè)置時間太短，CPU占用率也高，所以硬盤燈也還是猛閃的，因為虛擬文件在讀寫。
七、硬盤讀寫頻繁，磁頭臂在尋道伺服電機的驅(qū)動下移動頻繁，但是對機械來說這點耗損雖有，其實不大。除非你的硬盤本身就有機械故障比如力臂變形之類的（水貨最常見的故障）。真正耗損在于磁頭，不斷變化的電流會造成它的老化，但是和它的壽命相比。。。。。應(yīng)該也是在合理范圍內(nèi)的。除非因為震動，磁頭撞擊到了盤體。
八、受高溫影響的最嚴(yán)重的是機械的電路，特別是硬盤外面的那塊電路板，上面的集成塊在高溫下會加速老化的。所以IBM的某款玻璃硬盤，雖然有壞道，但是一用某個軟件，馬上就不見了。再嚴(yán)重點的，換塊線路板，也就正常了。就是這個原因. 總之，硬盤會因為環(huán)境不好和保養(yǎng)不當(dāng)而影響壽命，但是這絕對不是軟件的錯。FLASHGET也好,ED也好,FTP也好,它們雖然對硬盤的讀寫頻繁,但是還不至于比你一般玩游戲一般聽歌對硬盤傷害大.說得更加明白的話,它們對硬盤的所謂耗損,其實可以忽略不記.不要因為看見硬盤燈猛閃,就在那里瞎擔(dān)心.不然那些提供WEB服務(wù)和FTP服務(wù)的服務(wù)器，它們的硬盤讀寫之大，可絕非平常玩游戲，下軟件的硬盤可比的。
硬盤有一個參數(shù)叫做連續(xù)無故障時間。它是指硬盤從開始運行到出現(xiàn)故障的最長時間，單位是小時，英文簡寫是MTBF。一般硬盤的MTBF至少在30000或40000小時。具體情況可以看硬盤廠商的參數(shù)說明。這個連續(xù)無故障時間，大家可以自己除一下，看看是多少年。然后大家自己想想，自己的硬盤平時連續(xù)工作最久是多長時間。
最后補充一下若干點：
一、硬盤最好不要買水貨或者返修貨。水貨在運輸過程中是非常不安全的，雖然從表面上看來似乎無損傷，但是有可能在運輸過程中因為各種因素而對機械體造成損傷。返修貨就更加不用說了。老實說，那些埋怨硬盤容易損壞的人，你們應(yīng)該自己先看看，自己的硬盤是否就是這些貨色。
二、硬盤的工作環(huán)境是需要整潔的，特別是注意不要在頻繁斷電和灰塵很多的環(huán)境下使用硬盤。機箱要每隔一兩個月清理一下灰塵。
三、硬盤的機械最怕震動和高溫。所以環(huán)境要好，特別是機箱要牢固，以免共震太大。電腦桌也不要搖搖晃晃的。
四、要經(jīng)常整理硬盤碎片。這里有一個大多數(shù)人的誤解，一般人都以為硬盤碎片會加大硬盤耗損，其實不是這樣的。硬盤碎片的增多本身只是會讓硬盤讀寫所花時間比碎片少的時候多而已，對硬盤的耗損是可以忽略的（我在這里只說一個事實，目前網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器，它們用得最多的操作系統(tǒng)是UNIX，但是在UNIX下面是沒有磁盤碎片整理軟件的。就連微軟的NT4,本身也是沒有的）。不過，因為磁頭頻繁的移動，造成讀寫時間的加大，所以CPU的換頁動作也就頻繁了，而造成虛擬文件（在這里其實準(zhǔn)確的說法是換頁文件）讀寫頻繁，從而加重硬盤磁頭尋道的負(fù)荷。這才是硬盤碎片的壞處。
五、在硬盤讀寫時盡量避免忽然斷電，冷啟動和做其他加重CPU負(fù)荷的事情（比如在玩游戲時聽歌，或者在下載時玩大型3D游戲），這些對硬盤的傷害比一般人想象中還要大。
總之，只要平常注意使用硬盤，硬盤是不會那么快就和我們說BYEBYE的。當(dāng)然，如果是硬盤本身的質(zhì)量就不行，那我就無話可說了。