• 圆形：更方便读取数据，可以存储更多的数据
  • 黑胶唱片：存储的是模拟信号，而不是01信号
  • 固态硬盘比机械硬盘的抗冲击能力更好

硬盘存储器

材料

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  • 唱针直接接触唱片，磁头不是直接接触磁盘，而是以非常小的间隙悬空
  • 飞行高度更低，读取的面积更小，电磁感应更强，更易于读取数据
  • 直接接触：唱片要30分钟从最外圈到最里面。而磁盘旋转速度很快，如果直接接触，会毁坏磁盘
  • 飞行高度：几微米。无尘环境

类型

  • 软盘：主流为1.44MB
  • 硬盘：主流为TB级

结构

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  • 飞行高度更低了，则磁头可以更窄，这样读取的数据密度更好，一次读取的面积更少
  • 磁头更窄，则需要离磁片的距离更近
  • 磁盘本身不选择，而是主轴旋转
  • 主轴连接着各层磁盘，一起旋转
  • 磁臂

读写机制

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写入机制

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单磁头读取速度较慢 – 感应电流稳定也需要时间

传统的读机制利用了磁盘相对线圈运动时在线圈中产生电流这个效应。当磁盘表面在磁头下通过时，产生一个与数据记录电流极性相同的电流。这种方式的读磁头结构本质上与写磁头结构相同，因此，同一磁头既可用于读也可用于写。这种单磁头结构主要用于软盘系统和老式硬盘系统。

读取机制

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数据组织

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磁道间隙：防止磁场之间互相干扰

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  • 速度不是恒定的 -> 同一个区域以相同的角速度，不同区域角速度不同

格式化类型

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  • 工业生产不进行格式化
  • 道号：柱面号
  • 头号：一个磁盘是两面的
  • 同步字节：同步字节是一个特殊的位模式，用来定义区域的起始点。
  • 间隙2：判断现在的扇区是不是目的扇区，因此会产生延迟。如果没有间隙，则可能判断后数据已经略过了。间隙不被磁化

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IO访问时间

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示例

RPM的全称为“Revolutions Per Minute”，即转每分，表示设备每分钟的旋转次数。

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硬盘的7200rpm的意思是7200（转/每分钟）。每旋转一周所需时间为60×1000÷7200=8.33毫秒，则平均旋转延迟时间为8.33÷2=4.17毫秒(平均情况下，需要旋转半圈)。
一个5400(转/每分钟)的硬盘，平均旋转延迟时间为60×1000÷5400÷2=5.56毫秒。7200转理论上比5400转快15%。

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磁头寻道/磁盘调度

先来先服务 FCFS

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最短寻道时间优先 SSTF

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饥饿现象：如果一直要访问88 91 93 85，则只会在90号左右磁道进行，而忽略了两端的磁道请求

扫描/电梯 SCAN

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循环扫描 C-SCAN

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LOOK

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C-LOOK

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光存储器

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CD和CD-ROM

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  • 反射材料镀在凹坑上层

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DVD 数字多功能光盘

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波长和分辨两点的最小距离是正相关的

磁带

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U盘和固态硬盘

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