Linux基础学习 磁盘设备内外部结构

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Linux基础学习 磁盘设备内外部结构

磁盘和硬盘是对磁盘存储系统的同一个称呼，发展趋势是体积更小、速度更快、容量更大、使用更安全。但一些朋友对磁盘的内、外部结构不是很了解，那么咱们来分享一下。

一、磁盘的外部结构

1.磁盘接口

接口包括电源插座和数据接口两部分，其中电源插座就是与主机电源相连接，为磁盘提供电力保证。数据接口插座这是磁盘数据与主板控制芯片之间进行数据传输交换的通道，用一根数据与电缆将其与主板IDE接口等和磁盘的数据接口相连接，数据电缆一般为40针、80芯的接口电缆，早期数据接口有IDE和SCSI，当前主流的硬盘结构为串口SATA或SCSI接口

2控制电路板

多数控制电路板都采用贴片式焊接，包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电、控制与接口电路等。在电路板还还有一块ROM芯片，里面固话的程序可以进行磁盘的初始化，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。电路板上安装有容量不等的高速数据缓存芯片，在此块磁盘内有2MB的高速缓存。

3固定面板

即磁盘正面的面板，它与底板结合成一个密封的整体，保证了磁盘盘片和机构的稳定运行。在面板上的标签有详细的型号等信息。除此之外，还有一个透气孔，它的作用就是使磁盘内部气压与大气压保持一致

二、磁盘的内部结构

磁盘的内部结构主要包括：盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部分。在磁盘的内部，磁头及盘片是磁盘的核心组件，它被密封在磁盘的密封腔体内，包括与浮动磁头组件、磁头驱动装置、盘片、主轴驱动装置及前置读写控制电路等几个部分。

1.磁头组件

它由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。磁头是磁盘技术中最重要的关键的一环，实际上是集合工艺制程的多个磁头的组合，采用了非接触式头、盘结构，加电后在高速旋转的磁盘表面移动。

磁盘读取数据的工作原理就是利用特定的磁粒子的极性记录数据。磁头在读取数据是，将磁粒子的而不同极性转变为不同的脉冲信号，在利用数据转换器将这些原始信号变为电脑可以使用的数据，写的操作正好与此相反。

2.磁头驱动装置

磁盘的寻道是靠移动磁头，而移动磁头则需要该装置驱动才能实现（机械操作）。磁头驱动装置由电磁线线圈电机、磁头驱动小车、防震动装置构成，高精度的轻型磁头驱动装置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。

3.磁盘片

盘片是磁盘存储数据的真正载体，磁盘片大多数采用金属薄膜材料（也有玻璃材料），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、高剩磁及高矫顽力等优点，磁盘盘片是很光滑平整的。

4.主轴组件

主轴组件包括轴承和驱动电机等。随着磁盘容量的扩大和速度的提高，主轴电机的速度也在不断提升，由厂商开始采用精密机械工业的液态轴承电机技术。磁盘主轴的转速是衡量磁盘读写性能的重要参考之一。

5.前置控制电路

前置电路控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等，由于磁头读取的信号微弱，将放大电路密封在腔体内可减少外来信号的干扰，提高操作指令的准确性。