硬盘基础知识.ppt

磁盘片
DIR（Directory，文件目录），当在 DOS模式下输入DIR后，屏幕上显示的 内容就是该区的内容。
磁盘片
DATA，数据层，主要负责硬盘中数据 的存放，当数据复制到硬盘时，数据 就存储在这个区中。
硬盘基础知识
什么是硬盘？
硬盘（Hard Disk，也称硬盘存储器）是 各种数据的主要存放场所之一，平常所 用的操作系统（如Windows98等）、各 种应用软件、资料和游戏都存放在硬盘 中，是计算机的重要部件之一。
硬盘的工作原理
硬盘存储数据是根据电、磁转换的原理来实 现的。硬盘驱动器加电后，磁盘片由主轴电 机驱动进行高速旋转，设置在盘片表面的磁 头则在电路控制下径向移动到指定位置然后 将数据存储或读出来。
磁盘片
磁盘片
磁盘片表面上以磁盘片中心为圆心， 不同半径的同心圆称为磁道。
不同磁盘片相同半径的磁道所组成的 圆柱称为柱面。
磁盘片被分成许多扇形的区域，每个 区域叫一个扇区。
磁盘片
磁盘片
磁盘片的数据结构按照磁道从低到高 可以分为5部分：
磁盘片
MBR（Master Boot Record，主引导记 录），位于硬盘的0柱面、0磁头、1扇 区的位置，被称之为零磁道位置。它 由分区命令Fdisk产生的。MBR结束标 志为55AA。
总得来说，硬盘外部结构可以分成如 下几个部份：
硬盘正面
硬盘背面
接口
包括电源插口和数据接口两部分，其中电源 插口与主机电源相联，为硬盘工作提供电力 保证；数据接口则是硬盘数据和主板控制器 之间进行传输交换的纽带，根据联接方式的 差异，分为EIDE接口和SCSI接口等。
固定面板
就是硬盘正面的面板，它与底板结合成一个 密封的整体，保证了硬盘盘片和机构的稳定 运行。在面板上最显眼的莫过于产品标签， 上面印着产品型号、产品序列号、产品、生 产日期等信息。
分类
浮动磁头组件
磁头驱动机构
盘硬的寻道是靠移动磁头，而移动磁 头则需要该机构驱动才能实现。磁头 驱动机构由电磁线圈电机、磁头驱动 小车、防震动装置构成，高精度的轻 型磁头驱动机构能够对磁头进行正确 的驱动和定位，并能在很短的时间内 精确定位系统指令指定的磁道。
磁盘片
盘片是硬盘存储数据的载体，现在硬 盘的盘片大多采用金属薄膜材料，这 种金属薄膜较软盘的不连续颗粒载体 具有更高的存储密度、高剩磁及高矫 正等优点。另外，IBM还有一种被称为 “玻璃盘片”的材料作为盘片基质， 玻璃盘片比普通盘片在运行时具有更 好的稳定性。硬盘的盘片是完全平整 的，简直可以当镜子使用。
1968年，IBM公司又提出了温彻斯特 (Winchester)技术。温彻斯特技术的精髓是： “密封、固定并高速旋转的镀磁盘片，磁头沿 盘片径向移动，并且是悬浮在高速转动的盘片 上方，而不与盘片直接接触”，这也是现代绝 大多数硬盘的原型。
1973年，IBM公司制造出了第一台采用温彻斯 特技术的硬盘，从此硬盘技术的发展有了正确 的结构基础，现在使用的硬盘大多是此技术的 延伸。
硬盘的内部结构
将硬 盘面 板揭 开后， 内 硬 盘 内 部 结 构 。
硬盘的内部结构
细 看 硬 盘 内 部 结 构 。
浮动磁头组件
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，实际 上是集成工艺制成的多个磁头的组合，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～ 0.3 μm ，这样可以获得很好的数据传输率。现 在转速为7200RPM的硬盘间隙一般都低于0.3 μm，以利于读取较大的高信噪比信号，提供数 据传输率的可靠性。
硬盘的结构
硬盘尺寸主要有5.25英寸和3.5英寸两 种，现在市场上普遍使用的是3.5英寸 硬盘。用于笔记本电脑中的有2.5英寸、 1.8英寸和0.9英寸等几种。
硬盘主要由：盘片，磁头，盘片转轴 及控制电机，磁头控制器，数据转换 器，接口，缓存等几个部分组成。
硬盘的主要部件
硬盘的外部结构
在硬盘的正面都贴有硬盘的标签，标 签上一般都标注着与硬盘相关的信息， 例如产品型号、产地、出厂日期、产 品序列号等。在硬盘的一端有电源接 口插座、主从设置跳线器和数据线接 口插座，而硬盘的背面则是控制电路 板。
控制电路板
硬盘的内部结构
硬盘内部结构由固定面板、控制电路 板、磁头、盘片、主轴、电机、接口 及其它附件组成，其中磁头盘片组件 (Hard Disk Assembly，HDA)是构成硬 盘的核心，它封装在硬盘的净化腔体 内，包括有浮动磁头组件、磁头驱动 机构、盘片、主轴驱动装置及前置读 写控制电路这几个部份。
固定面板和盘体侧面还设有安装孔，以方便 安装。
除此，还有一个透气孔，它的作用就是使硬 盘内部气压与大气气压保持一致。
固定面板
控制电路板
一般在硬盘的背面，大多采用贴片式元件焊 接，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。在 电路板上还有一块高效的单片机ROM芯片， 其固化的软件可以进行硬盘的初始化，执行 加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位 以及故障检测等。在电路板上还安装有容量 不等的高速缓存芯片。
磁盘片
DBR（DOS Boot Record，Dos引导记 录），该层位于硬盘的0柱面、1磁头、 1扇区的位置，它是由格式化命令 Format产生的。DBR结束标志也是 55AA。
磁盘片
FAT（File Allocation Table，文件分配 表），位于硬盘的0柱面、1磁头、2扇 区的位置，FAT表面大小由硬盘的容量 来决定。
当系统向硬盘写入数据时，磁头中写数据电流 产生磁场使盘片表面磁性物质状态发生改变， 并在写电流磁场消失后仍能保持，当系统从硬 盘中读取数据时，磁头经过盘片指定区域，盘 片表面磁场使磁头产生感应电流或线圈阻抗产 生变化，经过相关电路处理后还原成数据。
硬盘的发展历史
1956年，美国IBM公司制造出世界上第一块容 量为5MB的硬盘。