机械硬盘如何工作

机械硬盘有三个核心组件:盘片,磁头和磁道。

盘片:存储数据的实际载体。表面涂有一层极薄的磁性材料,数据就是通过改变这些微小颗粒的磁极方向来记录0和1。一个磁盘中通常不止一张盘片,而是多层叠在一起。每张盘片的正反两面都可以存数据。

盘片由主轴电机带动,以恒定的速度高速旋转。

磁头:磁头负责读写盘片上的数据。由于盘片是双面的,所以磁头的数量通常为盘片数量*2。所有磁头都固定在机械臂上。

磁道:磁道是无数个独立的同心圆,从最外圈开始向圆心编号,最外圈是0磁道。

扇区:一个磁道太长了,如果不切分很难管理。每个磁道被切分为多个小段,每一段叫一个扇区。扇区是硬盘读写的最小物理单位。扇区是硬盘读写的最小物理单位,读写一个磁盘块,本质上就是读写几个连续的扇区。

如何协调工作?

当CPU命令硬盘读取某个文件时,硬盘需要做两个动作,这两个动作决定了硬盘I/O的慢:

第一步:寻道。磁头原本停在内圈,现在数据在外圈。机械臂必须摆动,把磁头移动到指定的磁道上方。耗时大约3到10ms,这是最慢的一步。

第二步:旋转延迟。磁头已经到位,但是磁头只能原地不动,等盘片旋转,把那个扇区到磁头底下才能读取数据,这是另一个瓶颈,大约平均耗时4ms。

相关推荐
奶茶精Gaaa15 分钟前
工具分享--json在线转换工具
学习
wdfk_prog32 分钟前
[Linux]学习笔记系列 -- [drivers][I2C]I2C
linux·笔记·学习
盐焗西兰花43 分钟前
鸿蒙学习实战之路-Reader Kit自定义字体最佳实践
学习·华为·harmonyos
近津薪荼2 小时前
dfs专题5——(二叉搜索树中第 K 小的元素)
c++·学习·算法·深度优先
敏叔V5872 小时前
AI智能体的工具学习进阶:零样本API理解与调用
人工智能·学习
2501_941864963 小时前
科学方法论破解学习时间堆砌误区
学习
1024小神4 小时前
SVG标签中path路径参数学习
学习
浅念-4 小时前
C++入门(2)
开发语言·c++·经验分享·笔记·学习
ZH15455891314 小时前
Flutter for OpenHarmony Python学习助手实战:面向对象编程实战的实现
python·学习·flutter
简佐义的博客4 小时前
生信入门进阶指南:学习顶级实验室多组学整合方案,构建肾脏细胞空间分子图谱
人工智能·学习