磁盘存储器的结构及原理

磁盘存储器的结构及原理       

磁盘存储器磁盘存储器利用磁记录技术在旋转的圆盘介质上进行数据存储的辅助存储器。这是一种应用广泛的直接存取存储器。其容量较主存储器大千百倍，在各种规模的计算机系统中，常用作存放操作系统、程序和数据，是对主存储器的扩充。磁盘存储器存入的数据可长期保存，与其他辅助存储器比较，磁盘存储器具有较大的存储容量和较快的数据传输速率。典型的磁盘驱动器包括盘片主轴旋转机构与驱动电机、头臂与头臂支架、头臂驱动电机、净化盘腔与空气净化机构、写入读出电路、伺服定位电路和控制逻辑电路等。

磁盘以恒定转速旋转。悬挂在头臂上具有浮动面的头块（浮动磁头），靠加载弹簧的力量压向盘面，盘片表面带动的气流将头块浮起。头块与盘片间保持稳定的微小间隙。经滤尘器过滤的空气不断送入盘腔，保持盘片和头块处于高度净化的环境内，以防头块与盘面划伤。根据控制器送来的磁道地址（即圆柱面地址）和寻道命令，定位电路驱动直线电机将头臂移至目标磁道上。伺服磁头读出伺服磁道信号并反馈到定位电路，使头臂跟随伺服磁道稳定在目标磁道上。读写与选头电路根据控制器送来的磁头地址接通应选的磁头，将控制器送来的数据以串行方式逐位记录在目标磁道上；或反之，从选定的磁道读出数据并送往控制器。头臂装在梳形架小车上，在寻道时所有头臂一同移动。所有数据面上相同直径的同心圆磁道总称圆柱面，即头臂定位一次所能存取的全部磁道。每个磁道都按固定的格式记录。在标志磁道起始位置的索引之后，记录该道的地址（圆柱面号和头号）、磁道的状况和其他参考信息。在每一记录段的尾部附记有该段的纠错码，对连续少数几位的永久缺陷所造成的错误靠纠错码纠正，对有多位永久缺陷的磁道须用备分磁道代替。写读操作是以记录段为单位进行的。记录段的长度有固定段长和可变段长两种。