硬盘上比扇区还小的区域叫什么?

oll*_*pia 16 hard-drive

所以我知道磁道和扇区,但是你把构成扇区的硬盘上的“区域”称为什么?我说的是存储 1 位数据的位置,即磁性存储 1 或 0 的微小区域。在描述硬盘驱动器的工作原理时,似乎没有任何地方可以详细说明。这是我尝试在我正在做的论文中描述它的方式......

“计算机以多种方式存储位。机械硬盘驱动器 (HDD),例如我笔记本电脑中的硬盘驱动器,是非易失性的(这意味着当计算机断电时它们的内容不会丢失)并使用磁性存储信息。硬盘驱动器由盘片组成,盘片是环形的、高度抛光的磁盘。每个盘片周围都有一系列轨道,每个轨道由许多扇区组成,这些扇区可以依次存储一定数量的字节。在我的 MacBook Pro 上,我硬盘的每个扇区可以存储 512 字节。这意味着硬盘上的每个物理扇区都有 4096 个晶体管,就像“区域”,可以被磁化或不磁化。通过这种方式,硬盘驱动器存储二进制信息。

这东西还有名字吗??任何和所有的帮助将不胜感激!提前致谢

编辑:感谢所有回答的人。我是一名高中生,因此不需要如此极端的细节,但无论如何都要感谢任何提供它的人。听起来好像没有一个普遍同意的名称,所以我会坚持使用我认为非常通用的词“区域”!

Jam*_*han 25

我相信您正在寻找的术语是“磁畴”,“磁性材料内具有均匀磁化强度的区域”(wp)。硬盘驱动器设计人员一直在尝试减小磁畴的大小。

但。

首先,使用“通道代码”:驱动器上记录的 0 和 1 与您写入并最终会读取的 0 和 1 不同。Sawdust 关于如何记录 1 和 0 是正确的,但还有更多:驱动器从磁通极性反转中恢复时钟脉冲(因此它可以知道在哪里预期磁通反转,如果有的话),但不能从延伸的地方恢复没有逆转。

这可能是一个问题。有人可能会写一个完整的扇区——4096 位和 512 字节的扇区——全为 0,这是完全合理的!哪个(如果简单记录)没有通量逆转。由于转速不规则,除其他外,驱动器可能会在该扇区结束之前很久就“失去位置”。

因此,要写入的数据实际上扩展到更多位,使用通道代码确保不会超过一定数量的连续写入的非磁通反转。

我没有现代硬盘驱动器中使用的通道代码的参考,但是您可以通过查找 CD 上使用的“八到十四调制”(“EFM”)来了解它的工作原理。在 EFM 下,每组 8 位(有 256 种可能的 0 和 1 组合)被转换为 14 位序列(16384 种组合,但其中只有 256 种是有效代码)。选择每个 14 位代码中的序列,以便不会超过几个 - 我认为是三个 - 连续的非通量反转(0)。选择它们也是为了减少信号的带宽。听起来很奇怪,但确实如此:通过记录更多位,您可以减少通量转换。例如,8 位全 1 将需要 8 次磁通反转,而无需通道代码,

现在,考虑写入扇区的第一个位。让我们假设它是一个 0。它在哪里?由于通道代码,实际写入扇区的第一位很可能是 1!

顺便说一下,谈论 CD 并不像看起来那样离题。CD 使用与锯末所描述的方案类似的方案:“坑”的开始或结束标记 1,一个坑可以开始或结束但不能开始的地方是 0。就像通量逆转一样。

然后是纠错。纠错涉及与每个扇区一起存储的附加数据。过去,驱动器会读取主数据字段+扇区的 ECC 数据,如果检测到任何错误(例如,通过读取许多“不应该存在”的通道代码之一),它将使用 ECC 数据来纠正错误。

不再。现代数据密度或多或少都在意料之中。因此,ECC 机制得到了加强,以便可以纠正更多的错误。

是的,这确实意味着您必须记录更多位,但就容量而言,这是一个净赢。

然而,结果是我们不能真正说单个位,甚至是通道代码的一位,记录在特定位置,因为 ECC 数据对于恢复位与通道代码一样重要。而 ECC 的工作方式,每一位对 ECC 数据的“影响”分布在 ECC 数据的很多很多位上。(这个原理叫做“扩散”。)

那么,点在哪里?嗯,它有点蔓延。在输入中改变一位,该部门的许多地方的通量反转都会发生变化。

如果这看起来很奇怪,请等到您了解 PRML,它代表“可能的响应最大似然”:即使是从磁头恢复的波形(驱动器在其中寻找磁通量反转),也会进行统计解释。但这与“位在哪里”没有太大关系。


saw*_*ust 10

我说的是存储 1 位数据的点,即磁性存储 1 或 0 的微小区域

从技术上讲,磁性粒子不会存储“1 或 0”。这只是使磁存储概念变得愚蠢的非技术民间传说。它的磁通反转,确定位的值,与该读出在由零的间隙开始的要求。有关数字磁记录技术的更多信息,请参阅此答案

盘片,呈甜甜圈形状,高度抛光的磁盘。

“甜甜圈”不是正确的形容词使用。“甜甜圈”是圆环的同义词,两者都没有任何平坦的表面。

每个盘子都有一系列的轨道围绕着它,

轨道是盘片表面上的同心圆。
需要提到气缸的概念。

这意味着硬盘驱动器上的每个物理扇区都有 4096 个类似于“区域”的晶体管,可以磁化或不磁化。

这是一个不准确的描述。磁记录不像“晶体管”(例如开关)。盘片表面的磁性涂层不能“未磁化”

任何被磁化的区域代表二进制 1,任何未被磁化的区域代表二进制 0

这是不准确的。磁化粒子在两个方向中的任何一个方向上极化,以产生磁通反转来确定位状态。无通量变化表示与先前位相同的位状态。通量变化表明该位是前一位的倒数。

硬盘上构成扇区的“区域”是什么?

的“扇区*实际上是由一个的ID记录数据记录
数据记录通常由一个领先的同步字节,有效载荷数据字节,ECC字节。

在某些类型的 HDD 上,例如旧的落地式存储模块驱动器 (SMD),可移动磁盘组使用预先记录的伺服表面来提供位定时和柱面/磁道定位。这个预先记录的定时信号是通过读取这个表面上的双位得出的。

来自 SMD 参考手册(针对 CDC BJ4A1 和 BJ4A2):

Dibit 是偶极位的缩写。在磁盘组的制造过程中,双位预先记录在伺服表面上。不要将伺服表面与包装记录表面混淆。

双位是在伺服磁道上记录磁通反转方式的结果。一种类型的轨道,称为偶数轨道,包含负双位。另一种类型的轨道,奇数轨道,包含正双位。

但是 dibits 不是您要查找的名称。
我能找到的最合适的术语是cell,如下所示:

定义一位信息所需的时间长度是单元格。

请注意,此定义指的是时间而不是磁性粒子。


小智 7

我曾为磁盘制造商工作,处理过读取、写入和格式化数据的硬件和固件。任何比扇区小的东西都没有名称。但是,扇区不必是 512 字节。我曾研究过扇区大小从 64 到 8192 字节的系统。

正如其他人所说,了解观众真的很有帮助。OP 提出的解释在很多方面都是错误的。在提出解释之前,我想先了解听众。对于它的价值,关于磁盘扇区的维基百科文章https://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector有一个合理的外行解释。

维基百科关于磁盘扇区的文章中缺少对扇区部分的覆盖。大多数磁盘就是我们所说的软扇区磁盘。不幸的是,“软扇区”重定向到软盘文章。他们有一篇关于硬盘分区的文章 ( https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_sectoring ) 虽然它不完整,因为旧硬盘驱动器也被硬盘分区。他们使用安装在主轴上的小磁铁,或伸出几分之一英寸并具有与硬扇区软盘上的孔非常相似的孔的主轴的一部分,而不是介质上的孔,或者专用的一个盘片表面已在工厂预先录制,带有扇区和时钟标记。硬扇区简化了确定何时可以开始读取或写入数据所需的逻辑。

自 1980 年代初期以来制造的硬盘是软扇区的。软部门有以下组成部分:

  • 前导码 - 这是一个特殊的位序列,其模式从未出现在数据中。
  • 标头 - 这包含扇区和轨道号。在我处理的一些磁盘中,我们也在这里记录了磁头编号。
  • 同步 - 这是一个很像序言的特殊模式。它存在是因为
    • 检查标头数据以查看这是否是我们要读取或写入的扇区需要一定的时间。
    • 将磁头从读取模式(读取标题)切换到写入模式(写入磁盘数据)需要一定的时间。
    • 旋转速度不是恒定的,磁盘变老、变热或变冷,或者电源电压发生变化。
  • 数据 - 数据在同步模式之后立即开始。写入扇区时,我们读取标头,然后写入同步和数据。读取时,我们读取同步并使用它可以检测数据的开始。有很多方法可以记录数据。不归零(参见维基百科)是一种常用方法。早期磁盘使用纵向磁记录 (LMR)(参见维基百科),而现代磁盘使用垂直磁记录 (PMR)(参见维基百科)
  • 数据后面是循环冗余校验 (CRC)(旧磁盘)或错误校验和纠正 (ECC)(新磁盘)代码位。
  • CRC/ECC 之后是引出模式。这很像同步模式,因此磁盘控制器知道它已到达数据的末尾。如果它早于或晚于预期读取导出,则控制器知道该过程中存在故障。
  • 引出后有一点填充。这里什么都没有写。如果在写入扇区时磁盘的旋转速度比正常情况稍快,则存在这种情况。我们不想覆盖以下扇区的前导码,更不用说它的标头、同步或数据了。

因此,回到 OP 的问题,虽然没有比扇区更小的事物的名称,但仍有相当多的事物存在。

我使用过的一些磁盘会进行扇区阻塞和去阻塞。例如,我们可以在媒体的特定区域使用 1024 字节扇区(请参阅维基百科上的区域位记录 (ZBR)),但外界只能看到 512 字节扇区。本质上,对于每个区域,我们使用最有效的磁盘扇区大小。我使用“扇区大小”和“内部扇区大小”这两个术语的意思是,虽然有时我们处理的事物比扇区小,但它们仍然被称为扇区。

  • 顺便说一句,通道代码是驱动器区分数据和前导码和引出模式等内容的方式。如果最终用户数据只是简单地写入表面,那么为序言或引出选择的任何位序列都可能在某人打算写入的数据中,从而“愚弄”驱动器。但是,使用信道编码,这种可能性就消失了,因为前导和引出中的位序列永远不会出现在有效的信道代码中。 (2认同)

Cha*_*esH 0

这是一个有趣的问题,但据我所知,除了实际盘片本身的材料特性之外,它没有名称。

但是,如果您确实想进一步分解信息,您可以解释说您有一个几何扇区和一个数据扇区;

几何扇区是盘中的“饼片”部分

数据扇区,又称块,是磁道的细分。它是指轨道与几何扇区的交点。每个扇区存储固定数量的数据。——这更多的是你的解释,而不是几何扇形。

希望这可以帮助。

编辑:根据下面的评论,请参阅http://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector

另请注意,几何(或几何)扇区并不是硬盘所独有的,很多东西都可以有几何扇区,如果您谈论的是整个扇区或数据扇区,它只是一种很好的分离方式。