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圖吧小白教程3.硬盤基本常識
本篇文章基本介紹了關于外部儲存器的一些常識。本文因為盡可能的在貼干貨所以比較長。
首先咱本文的硬盤除了指機械硬盤和固態硬盤以外,也包括常見的外部儲存器的一些初等的常識。我個人來說認為這些東西大同小異,比如同樣是閃存在電腦里面我們喜歡叫固態硬盤(SSD)或者電子盤(EMMC),在手機平板等移動設備中就喜歡叫內存(ROM),但是實際上起的作用都是一樣的。簡單來說就是文件的儲存,并且具有可反復讀寫的能力。
硬盤是電腦主要的存儲媒介之一,硬盤有固態硬盤(SSD )、機械硬盤(HDD)、混合硬盤之分。以前我們也講過硬盤的結構和基本原理之類的,這次我們就先以機械硬盤入手。
首先要說:硬盤有價數據無價 硬盤有價數據無價 硬盤有價數據無價
無論什么原因,一個硬盤如果失去了可靠性的話,它最好的歸宿是拆了當鏡子照。如果強行用它儲存數據,請一定備份。無論如何,硬盤有價數據無價
機械硬盤
1.什么是機械硬盤?
機械硬盤即通過機械結構實現以磁介質作為儲存基質的儲存器,機械硬盤主要由磁盤盤片、磁頭、主軸與傳動軸等組成,數據就存放在磁盤盤片中。
大家見過老式的留聲機嗎(黑膠唱片機)?留聲機上使用的唱片和我們的磁盤盤片非常相似,只不過留聲機只有一個唱頭,而硬盤是上下雙磁頭,盤片在兩個磁頭中間高速旋轉(通常是5400/7200,也有萬轉以上的高速盤和低于5400的低速盤 一般來說轉速高的硬盤性能就好 當然這只是傳統意義的 現在就不太一樣了 往下看就懂了)
機械硬盤有尺寸之分,一般咱臺式機用的都是3.5盤,筆記本用的是2.5盤,以前還有過1.8盤和5.25寸盤,這些現在都淘汰了。(1.8寸,轉速慢,一般4500轉/分,應該現在還能找到。5寸盤都是一個硬盤幾G的時代的東西了)
2.機械硬盤結構與工作原理


首先可以看出,硬盤是分單盤和多盤的。上圖就是多盤的結構。
在《機械硬盤內部是什么結構?》中我們也拆解展示了機械硬盤的結構,拆了一個希捷的單盤。其中我們也介紹了硬盤的發展史
/"1956年,IBM的IBM 350RAMAC是現代硬盤的雛形,它相當于兩個冰箱的體積,不過其儲存容量只有5MB。1973年IBM 3340問世,它擁有“溫徹斯特”這個綽號,來源于他兩個30MB的儲存單元,恰是當時出名的“溫徹斯特來福槍”的口徑和填彈量。至此,硬盤的基本架構就被確立。/"咱現在這個結構的硬盤就叫溫徹斯特硬盤。
PS:最早并沒有什么磁盤,而是磁鼓,它長這樣:

磁鼓是利用鋁鼓筒表面涂覆的磁性材料來存儲數據的。鼓筒旋轉速度很高,因此存取速度快。
后來有了磁帶,這個各位都熟。

咱還是說硬盤結構

順帶說下,機械硬盤是氣密無塵結構,一旦在常規環境下拆解將導致硬盤失效。
說白了除非硬盤到手就知道它廢了而且沒有什么資料需要恢復,不然不要拆。
曾經貼吧有個小伙子為了研究CPU結構用錘子給他爸的I7 4790K砸開看完之后CPU裝回去就冒煙的故事,當年還沒有5代I7呢。可想而知這熊孩子最后什么下場。

一般的硬盤都是單盤比較貴,并不是因為單盤實際生產成本比多盤低,多盤因為機械結構復雜的原因往往更容易損壞。如果各位學機械也應該明白越復雜的機械越容易故障的道理,因此并不是說雙盤的硬盤比單盤的多出來一個盤就更貴了。恰好相反。

磁頭在強磁鐵下可以通過音圈電機被精確的定位到某一位置以查找磁盤的數據,這個過程也叫尋道,在接收到系統指令后,磁頭從開始移動到移動到數據所在磁道所需要的平均時間叫尋道時間。機械硬盤在讀取或寫入數據時,非常害怕晃動和磕碰,磁頭會因為晃動而撞擊高速旋轉的盤片。也就是說機械硬盤不能在工作中承受過大的加速度(速度變化)。但是這并不代表機械硬盤在不工作的時候就可以磕碰或者摔打。當初我做鬼畜的時候后來筆記本電腦被砸了,結果機械硬盤在斷電的情況下依然GG了,那時候320G的硬盤還值200塊錢呢(舊盤),現在倒是便宜,7200轉的500G盤也就100出頭。

和軟盤、光盤一樣,硬盤一樣有扇區和磁道概念。理想狀態下硬盤的磁道是完整的,且磁道和磁道之間有很大的間隙,但是實際上由于工藝問題,磁道存在壞道。
柱面又是什么呢?如果硬盤是由多個盤片組成的,每個盤面都被劃分為數目相等的磁道,那么所有盤片都會從外向內進行磁道編號,最外側的就是 0 磁道。具有相同編號的磁道會形成一個圓柱,這個圓柱就被稱作磁盤的柱面

硬盤的大小是使用/"磁頭數 x 柱面數 x 扇區數 x 每個扇區的大小/"這樣的公式來計算的。其中,磁頭數(Heads)表示硬盤共有幾個磁頭,也可以理解為硬盤有幾個盤面,然后乘以 2;柱面數(Cylinders)表示硬盤每面盤片有幾條磁道;扇區數(Sectors)表示每條磁道上有幾個扇區;每個扇區的大小一般是 512Byte。