〈新〉第五章磁盘存储设备.ppt

2．硬盘的内部结构 硬盘内部结构 （1）盘片：盘片是硬盘存储数据的载体，现在的盘片大都采用金属薄膜磁盘，这种金属薄膜磁盘具有更高的记录密度。 硬盘由多个盘片组成，单片分别有0面和1面；盘片上的每一个同心圆为一个磁道，最外面为0道；每一个磁道又分为多个扇区，每个扇区都是512字节；每个盘片的相同磁道形成柱面。 2．硬盘的内部结构 2．硬盘的内部结构 （2）磁头：磁头是硬盘中对盘片进行读写工作的工具，是硬盘中最精密的部位之一。硬盘在工作时，磁头通过感应旋转的盘片上磁场的变化来读取数据；通过改变盘片上的磁场来写入数据。最初磁头是读写功能一起的，这对磁头的制造工艺、技术都要求很高，而对于个人电脑来说，在与硬盘交换数据的过程中，读取数据远远快于写入数据，读、写操作二者的特性也完全不同，这也就导致了读、写分离的磁头，二者分别工作、各不干扰。 （3）伺服控制电机 伺服控制电机是用来驱动主轴带动盘片在磁头下面高速旋转，盘片高速运转时带动周围的气体产生浮力使磁头悬浮在盘片上方进行工作。 （4）磁头组件及磁头驱动机构： 磁头组件是硬盘中最精密的部位之一，它由读写磁头、传动手臂、传动轴三部份组成。磁头是硬盘技术中最重要和关键的一环，它采用了非接触式头、盘结构，加后电在高速旋转的磁盘表面移动，与盘片之间的间隙只有0.1～0.3um，这样可以获得很好的数据传输率。 （5）控制电路板 硬盘的控制电路位于硬盘背面，它包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。 5.3.3 硬盘驱动器的参数与主要性能指标 1.硬盘主要参数 （1）磁头数 （2）柱面数 （3）每磁道扇区数 （4）交叉因子 （5）容量 5.3.3 硬盘驱动器的参数与主要性能指标 2.硬盘的性能指标 （1）容量: 磁盘容量指其所能存储的字节的总量。以GB为单位。 硬盘的容量一般表示为： 面数×每面磁道数×每磁道扇区数×每扇区字节数（512Byte） ×盘片数 （2）转速: 指硬盘内部电动机旋转的速度，它在很大程度上决定了硬盘的速度，同时也是区别硬盘档次的重要标志。转速越快，硬盘性能越好。目前硬盘的转速有5400、5600、6400、7200、10000、甚至15000转/分钟。 （3）平均有哪些信誉好的足球投注网站时间 是硬盘在收到索取数据的要求后，从硬盘中找到数据所在位置所需要的时间，数字越低性能越好。 （4）缓冲区的大小: 缓存指的是硬盘上用来当作外部通道读取数据时的缓冲区。目前，硬盘的缓存已经在MB级上。缓冲区的基本作用是平衡内部与外部的DTR。为了减少主机的等待时间，硬盘会将读取的资料先存入缓冲区，等全部读完或缓冲区填满后再以接口速率快速向主机发送。 （5）接口标准 5.3.3 硬盘驱动器的参数与主要性能指标 （6）磁头与单碟容量 磁头是硬盘对盘片进行读写的工具，磁头技术的改进可以更进一步提高单碟容量。单碟容量的提高可以提高硬盘总容量、降低平均寻道时间，从而降低成本、提高性能。 （7）平均潜伏期 平均潜伏期是指当磁头移动到数据所在的磁道后，等待所要的数据继续转动到磁头下的时间，单位为毫秒ms （8）道对道访问时间 磁头从一个磁道转移到另一磁道的时间，单位ms 5.3.3 硬盘驱动器的参数与主要性能指标 （9）全程访问时间（max full seek） 磁头开始移动到最后找到所需要的数据块所用的全部时间，单位ms （10）数据保护系统： 现在所有的硬盘都有自监测、分析、报告技术。 （11）数据传输率（DTR）: 硬盘的数据传输率分为内部数据传输率和外部数据传输率。 内部DTR是指磁头与硬盘缓冲区之间的数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和盘片数据线密度。外部DTR是微机通过数据总线从硬盘内部缓冲区中读取数据的最高速率，它与接口类型和缓存大小有关。 5.3.4硬盘的三种工作模式 1.Normal模式(普通模式) BOIS和IDE对硬盘参数不作任何转换,支持最大柱面数为1024,最大磁头数为16,最大扇区数为63,每个扇区的字节数为512,支持的最大硬盘容量为: 512*63*16*1024=528MB 2.LBA(逻辑块寻址模式) Logic Block Addressing, 由IDE控制器把柱面,磁头,扇区等参数确定的逻辑地址转换为实际的硬盘的物理地址. 支持的硬盘容量为: 528MB—136.9GB 3. LARGE模式(大硬盘模式) 当柱面超过1024而不为LBA支持时,用此模式。其方法是把柱