硬盘维护库的硬盘组成、工作原理及磁盘碎片
硬盘的人不会陌生，我们可以把它与我们计算机存储数据和信息的大仓库进行比较，对于硬盘的维护工作，首先要了解硬盘的组成和硬盘的工作原理。现在我们将讨论硬盘的组成、读写原理和磁盘碎片的原理。硬盘的组成（组成）
一般来说，任何一种硬盘都是由磁盘、磁头、磁盘主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等组成。
所有的板都固定在旋转轴上，轴是圆盘的主轴，所有的盘都是完全平行的。每个磁盘的存储面上都有一个磁头。磁头和盘片之间的距离比头发。所有的磁头头连接头控制器和头控制器负责头部的运动。磁头可沿光盘的半径移动，和磁盘的旋转速度在几万到对转每分钟几万，使磁头可以读取和写入数据到磁盘上的指定位置。
由于硬盘是一种高精度的设备，尘埃是它的敌人，所以必须完全密封。
硬盘的工作原理
硬盘在逻辑上分为磁道、圆柱体和扇区。
硬盘的每个磁盘在磁盘的每个表面都有一个读写头，磁盘磁盘区域的分区如图所示。
磁头靠近主轴接触面，即线速度最小。这是一个非凡的领域。它不存储任何数据。它被称为起始停止区或着陆区（着陆区）。起始停止区以外的数据区域是数据区域，最外层的圆，离主轴最远的是0磁道，硬盘数据的存储是从最外层的圆开始的，那么磁头是如何找到0磁道的位置的呢在硬盘中，有一个称为0轨道探测器的组件，用于完成硬盘的初始位置，0磁道非常重要，因为0磁道损坏，很多硬盘被废弃，这是一个遗憾。
早期的硬盘需要在每次关机前运行一个叫做停车的程序，其功能是使磁头回到起始和停止区域。现代硬盘的设计是为了排除不复杂的小而令人不愉快的小缺陷。当硬盘不工作时，磁头停留在起始停止区。当你需要从硬盘上读取和写入数据时，磁盘开始旋转。当转速达到额定高速时，由于磁盘旋转产生的气流，当磁头移动到磁盘区域来存储数据时，磁头的头部就会升高。
用圆盘旋转产生的气流很强抱头，保持一个小的距离从盘。的距离越小，头的灵敏度更高的读写数据，和更高的要求，硬盘的每个组成部分。早期设计的磁盘驱动器的磁头保持磁盘的表面上方几微米的头。后来，有些设计减少磁头在磁盘的高度约0.1mu；M 0.5mu；m，现在的水平已经达到0.005mu；M ~ 0.01mu；M，这是只有1 / 1000的人类头发直径。
气流不仅可以使磁头远离磁盘，而且能使它靠近磁盘表面，紧密跟随磁盘表面的波动运动，使磁头在严格的状态下飞行。磁头必须在磁盘上方，而不是在接触盘上。这个位置可以避免划伤磁性涂层，更重要的是，不要让磁性涂层损坏磁头。
然而，磁头不能离磁盘太远，否则不会使磁盘面对足够强的磁化，因此很难读出磁盘上的磁化反转（磁极转换的方式就是记录磁盘上的数据）。
硬盘驱动器的磁头飞行速度低，速度快。一旦一个小的灰尘进入硬盘密封腔，一旦磁头与磁盘，这可能导致数据丢失，形成坏块，甚至造成损坏的磁头和盘体。因此，对硬盘系统的密封必须可靠。在非专业条件下，不得打开硬盘密封腔。另外，当灰尘进入时，会加速硬盘的损坏，此外，硬盘磁头伺服电机大多采用音圈旋转或直线运动步进电机，在伺服跟踪控制下准确跟踪磁盘轨迹。因此，硬盘工作时不应产生碰撞和碰撞，硬盘是使用温彻斯特（温彻斯特）硬盘制造技术，也被称为最硬磁盘温度，采用了这项技术。
磁盘，磁道，柱面和扇区
硬盘的读写与扇区密切相关，在说扇区和读写原理之前，先说磁盘、磁道和柱面与扇区有关。
1。磁盘
硬盘的磁盘通常是由铝合金制成的，高速硬盘也可以是玻璃制成的，每一个硬盘都有两个圆盘（侧），即上下盘。一般来说，每个磁盘都将被使用，它可以存储数据并成为有效的磁盘。也有非常少的硬盘数。每一本有效的磁盘有一个磁盘的数量，这是编号从上到下从0以下。在硬盘系统，磁盘个数也被称为磁头号，因为每一个有效的磁盘有一个对应的读写磁头的硬盘上。盘组不等于2 ~ 14件，通常有2 ~ 3板，所以磁盘个数（磁头数）为0 ~ 3或0 ~ 5。
2。磁轨
当磁盘被格式化，磁盘被分成许多同心圆，称为轨道，轨道是按顺序编号从0到外面。每个磁盘的硬盘有300 ~ 1024首曲目，并每新的大容量的硬盘更是表面的通道数。信息记录在这些轨迹在脉冲串的形式。这些同心圆是不连续记录数据，而是分为一段圆弧，这些圆弧的角速度是相同的。由于径向长度不一样，所以，线速度是不一样的，外环内环线比线速度更快，相同速度，同时外环，在弧长比整个弧长内圈的弧的每段称为一个扇区，扇区编号为1，并在每个扇区的数据读写的一个单位。一个标准的3.5英寸磁盘表面通常有几百或数千磁道。磁道是看不见的，只有一些磁化区域在磁盘表面被磁化的非凡的形式。它们是在格式化磁盘时计划的。
三.圆柱
所有表面上的相同的轨道是一个圆柱体，通常称为缸（筒），和各缸头的编号是从上到下从0。根据数据读写头是圆柱形的，读/写数据在同一缸先从0开始运作，拒绝在不同的气缸盖同一磁盘只在头部操作，所有相同的所有读写后气缸盖被转移到下一个柱面，因为只有通过电子开关选择头可选择，然后必须通过机械开关的气缸。电子切换相当快，比运动的机械头相邻轨道的速度更快，所以读/写数据是在柱面上而不是在磁盘上进行的，也就是说，当一个磁道填充数据时，它将被写在同一个柱面的下一个面上。当一个列被填充时，它将移动到下一个扇区并开始写入数据，这样也可以读取数据，从而提高硬盘的读写效率。
硬盘的数量（或每个磁盘的磁道数）不仅取决于每个磁道的宽度，而且取决于磁头的大小，也取决于两个机制之间的磁路大小。
4。部门
操作系统以扇区（扇区）的形式存储在硬盘上的信息，每个磁盘由512字节的数据和其他信息组成。扇区有两个主要部分：数据位置的标识符和存储数据的数据段。
该部门的第一个主要部分是标识符，标识符是部门的头，由三个数字构成的部门的三维地址：磁头（或磁盘）的部门，轨道（或气缸数），和部门的上轨道，这是位置，扇区数。头还包括一个领域中，一个标签，显示部门可以可靠地存储数据或故障是否已被发现，因此不适合使用。一些硬盘控制器也记录指令的部门主管马克，可引导磁盘更换部门或轨道的时候，原来的部门是错误的。最后，该部门的头是以循环冗余校验（CRC）的T值控制器对扇形头标记的读数进行校验，保证精度。
扇区的第二个主要部分是存储数据的数据段，它可以分为数据和纠错码（ECC），在初始准备阶段，计算机使用512个虚拟信息字节（实际数据的位置）和对应于这些虚拟信息字节的ECC数字来填充这部分。
硬盘读写原理
系统将文件存储在磁盘上，压缸，头，部门，首先是第一轨道的第一头（这是第一道）所有的部门，然后是相同的气缸盖，下，全柱面存储将前进到下一个柱面，直到所有文件的内容写入磁盘。
系统也以相同的顺序读取数据。当数据被读出，磁盘个数、头数、扇区数（物理地址的三元件）可以读出告诉磁盘控制器读取扇区。磁盘控制器以头部直接到相应的气缸，选择相应的头，等待所需的部门转移到头部。当扇区，磁盘控制器读出每个部门的头，将地址信息在这些标题与预期的磁头和缸数，然后找到需要的扇区编号。当磁盘控制器的发现部门的头，它决定是否将写电路或读出数据TA和尾记录根据其任务是编写部门或阅读部门。当部门发现，磁盘控制器必须把本部门的信息之前，继续寻找下一个部门。如果是读取数据，控制器计算数据的ECC码，然后比较ECC码与记录的ECC代码。如果写入数据，控制器计算的数据并将其存储的数据的ECC代码。在本部门的部门的数据进行必要的处理期间，磁盘继续旋转。
磁盘碎片的生产
俗话说，一个图是一千多字，和ACSII码图是用来解释为什么磁盘碎片的产生。
上面的ASCII图显示了磁盘文件系统，它是0，因为它上没有数据文件。
有26个字母A-Z的顶部和左侧的图，这是用来确定每个数据字节，每个字节，如第一行1列是AA，26行26列是ZZ。
我们创建了一个新的文件，当然，我们的文件系统已经改变了，现在是
如图所示，内容表（TOC）占据了前四行，并且系统中每个文件的位置存储在TOC中。
在上图中，TOC包含一个文件名为hello.txt，随你好，世界的具体内容，以及在系统中的位置是从AE乐。
接下来，创建一个新文件
如图所示，我们的新文件bye.txt依依的第一个文件，hello.txt。
事实上，这是系统的理想结构，如果你保持你的文件是按照上面所说的，一个接一个的紧，所以他们会很容易读和很快，这是因为在硬盘中最慢（相对）是驱动臂，位移较少，读取文件数据的时间会更快。
但这正是问题所在。现在，我想表达我强烈的感情，在问候世界之后加入一些感叹号。现在的问题是：在这样的系统中，没有被放在感叹号的文件的地方，因为bye.txt占休息。
有两种选择方法，但没有一种是完美的。
1。我们从原来的位置删除文件，重写一个文件重写hello，世界！这无意中延长了文件系统的读写时间。
2。破文件是在其他空白处写的感叹号，这是执行的，这是一个好主意，非常快速和方便，但也意味着在新的文件读取时间下大大慢下来。
如果你对上面的单词没有概念，上面的图片
这里描述的方法就像我们的Windows系统的存储模式。每个文件都挨着一个。但是，如果其中一个文件需要更改，则意味着下一个数据将被放置在磁盘的其他备件中。
如果文件被删除，它将在系统中留下空间。随着时间的推移，我们的文件系统将变得支离破碎，碎片也是如此。
尝试简化一个简化的硬盘读写原理
硬盘的结构并不多说。我们的普通计算机的数据都在磁轨，大致相同的cd-rom.the阅读是通过磁场的头了。
我们都知道，我们的数据以信息的形式存储在磁盘扇区的磁道上。硬盘读写是磁头的摇臂，以控制磁头从外侧到磁盘的内侧，所以读取数据以外的速度比内部的数据快得多。
事实上，我们大部分的文件都坏了，文件没有坏，只需要找到1个摇杆的轨迹和读头，只有1个可以成功读取；但是如果文件被分割成11个，则要找到11个来回摇杆的11次读头读取完整的文件，读的时候不会坏，当它们变得乏味的时候。