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
前进的李工8 小时前
Agent 学习笔记 05:系统提示词应该怎么写
笔记·学习·prompt·agent·个人开发·few-shot·ai应用开发
正在走向自律9 小时前
【3/5】人工智能训练师 三级/高级工 考证学习方向:从“独立执行”到“设计、归因与全链条负责”
人工智能·学习·人工智能训练师·注方案设计·数据质控负责人·模型评测与调优辅助·ai训练项目交付
CCIE-Yasuo11 小时前
网络安全-学习数据库-Mysql-2
数据库·学习·mysql
La Pulga11 小时前
【FreeRTOS源码学习笔记】任务切换
单片机·mcu·学习·嵌入式·freertos·实时操作系统
li星野12 小时前
【学习记录】逻辑分析仪完全入门:从品牌方案到采样率、存储深度的核心概念解析
学习
旖旎夜光12 小时前
【C++ 基础入门】类和对象(上):封装、对象模型与 this 指针
开发语言·c++·笔记·学习
WEI_YANG_JU13 小时前
初中数学教学中合作学习的研究与实践
学习
码农小韩13 小时前
FPGA学习(一)——LED点灯与开发流程
学习·fpga开发·入门·环境配置·仿真·点灯
李长渊哦14 小时前
Qoder 自定义子智能体(Subagent)学习笔记
chrome·笔记·学习
代码山河15 小时前
基本类型转换:自动类型转换与强制类型转换
java·学习·架构·教程·面向对象·项目