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上海千實解讀磁盤存儲器的工作原理
磁盤存儲器是利用磁記錄技術(shù)在涂有磁記錄介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)圓盤上進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲的輔助存儲器。磁盤存儲器不僅容量大,存取速度快,而且可以實現(xiàn)隨機(jī)存取,是實現(xiàn)虛擬存儲器所必需的硬件,因此在現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)中,都配置了磁盤存儲器,并以它為主存放文件。
磁盤是依靠由一個個同心圓組成的磁道上的具有不同磁化方向的磁化元來存儲0、1信息的。對這些磁化元的讀寫是通過一個磁頭來進(jìn)行的。磁頭是由磁性材料制作而成，形狀如同一個矩形環(huán)，靠近磁道方向上開有一個小間隙，在磁頭上還分別繞有一組寫線圈和讀線圈。磁頭在對一個磁道進(jìn)行讀寫操作時，磁頭固定不動，而磁道運動。
進(jìn)行寫操作時，在寫線圈中通過一定方向的脈沖電流時，磁鐵芯內(nèi)就產(chǎn)生一定方向的磁通，并在磁頭間隙處產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場。 在這個磁場作用下，位于磁頭下的磁道上的某個固定單元就被磁化成相應(yīng)極性的磁化元。每個磁化元記錄一位二進(jìn)制位，當(dāng)磁盤相對于磁頭運動時，就可以連續(xù)寫入一連串的二進(jìn)制信息。
進(jìn)行讀操作時，經(jīng)過磁頭的磁化元會使磁鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通的變化，從而使讀線圈中產(chǎn)生一定的感應(yīng)電勢，經(jīng)轉(zhuǎn)換變成一定方向的脈沖電流，由此脈沖電流即可判定所讀出的是0還是1。
傳統(tǒng)的磁盤是將讀和寫操作共用一個磁頭完成，而新一代的硬盤系統(tǒng)則采用了不同的讀寫機(jī)制，它將讀寫操作分別在兩個不同的磁頭上完成，寫機(jī)制與傳統(tǒng)方式相同，而讀機(jī)制則有所不同。讀磁頭是由一個磁阻（magnetoresistive，MR）式感應(yīng)器組成，MR的電阻大小取決于在它下面運動的介質(zhì)的磁化方向。讓電流通過MR感應(yīng)器，電阻的變化作為電壓信號被檢測出來，從而檢測出讀出的是0還是1。采用這種新的讀機(jī)制，允許有更高的讀操作頻度，從而使磁盤可以達(dá)到更高的存儲密度和讀操作速度。
