存储知识课堂:磁盘工作原理揭秘
粟薇 发表于:11年12月13日 10:00 [转载] IT168
磁场穿过介质的时候,磁头下部区域的粒子的方向都相同。当粒子磁畴统一时,就不会产生相互抵消,于是会形成明显的磁场。由许多磁性粒子生成的这个本地磁场现在就会整齐划一地产生一个可探测累积磁场。磁头中颠倒的磁通量会导致磁碟上磁化粒子磁极的颠倒。
通量逆转是存储介质表面磁性粒子的磁极发生了改变。一个驱动磁头在介质上创建颠倒的磁通量是为了记录数据。驱动写入任何一个字节,它都会在介质上创造正 -负和负-正的颠倒磁通量。在转换区域里的通量逆转被用来保存给定数据,这种方法被称之为编码。根据所使用的编码方式,驱动逻辑或控制器保存好数据后将其编码成一系列的通量逆转。
在写入过程中,磁头被加入电压。由于电压极性改变,磁场电极也随之改变。磁通变换区在极性改变的地方被准确写下来。在读取过程中,磁头生成的信号与 写入时的有出入。相反,磁头只在通过通量逆转时产生了电压脉冲或尖峰电压。当正极变为负极,磁头探测到的麦种就是负极。当负极变成正极时,脉冲就是正极尖 峰电压。这种效应之所以发生是因为导体只在以某种角度通过磁力线时才生成电流。由于磁头与磁场平行移动,所以磁头产生电压的唯一机会就是当它通过磁极或磁 通变换区进行读取的时候。
其实,从介质读取信息时,磁头就成磁通变换区的探测器,可以在通过变换区时产生电压脉冲。没有发生转变的区域则不会出现脉冲。图四展示了读取波形图和存储介质上记录的磁通变换区之间的关系。
▲图4:磁读写过程
你可以把写入模式看作是正负极电压的方波形。当电压为正极时,磁头会产生磁场,这样就把磁性介质导往同一个方向。波形改为负极时,磁场会把介质导向 另一个方。波形从正极转到负极时,磁碟上的磁通量也会改变方向,反之亦然。读取过程中,磁头会感知磁通变换区,并生成正负极脉冲波。而不是持续的波形。换 言之,除非电压为零,否则磁头就可以探测到磁通量的变换,而且还生成了相应的正负脉冲。脉冲只在磁头通过介质上的磁通变换区时才出现。如果了解驱动转一圈 使用的时间,控制器电路就能确定脉冲是否在限定转换时间内衰减。
磁头以读取模式经过存储介质时会生成脉冲电流,且可能产生大量噪音。驱动中的敏感电流和控制器集会放大信号并对微弱脉冲解码成二进制数据,也就是最先被录入的数据。
硬盘驱动和其他存储设备对数据的读写其实采用的是基本的电磁法则。电流通过磁体(磁头)时,磁体生成可以生成可以保存在介质中的磁场,驱动写入数据。磁头再通过介质表面式则驱动读取数据。由于磁头在保存的磁场中会出现更改,所以它会产生微弱电流指示信号中是否出现磁通变换区。