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磁碟系統的存儲方式

發布時間: 2022-11-06 01:52:33

『壹』 磁碟是用什麼方式來儲存的

硬碟是一種採用磁介質的數據存儲設備,數據存儲在密封於潔凈的硬碟驅動器內腔的若干個磁碟片上。這些碟片一般是在以鋁為主要成分的片基表面塗上磁性介質所形成,在磁碟片的每一面上,以轉動軸為軸心、以一定的磁密度為間隔的若干個同心圓就被劃分成磁軌(track),每個磁軌又被劃分為若干個扇區(sector),數據就按扇區存放在硬碟上。在每一面上都相應地有一個讀寫磁頭(head),所以不同磁頭的所有相同位置的磁軌就構成了所謂的柱面(cylinder)。傳統的硬碟讀寫都是以柱面、磁頭、扇區為定址方式的(CHS定址)。硬碟在上電後保持高速旋轉(5400轉/min以上),位於磁頭臂上的磁頭懸浮在磁碟表面,可以通過步進電機在不同柱面之間移動,對不同的柱面進行讀寫。所以在上電期間如果硬碟受到劇烈振盪,磁碟表面就容易被劃傷,磁頭也容易損壞,這都將給盤上存儲的數據帶來災難性的後果。

硬碟的第一個扇區(0道0頭1扇區)被保留為主引導扇區。在主引導區內主要有兩項內容:主引導記錄和硬碟分區表。主引導記錄是一段程序代碼,其作用主要是對硬碟上安裝的操作系統進行引導;硬碟分區表則存儲了硬碟的分區信息。計算機啟動時將讀取該扇區的數據,並對其合法性進行判斷(扇區最後兩個位元組是否為0x55AA或0xAA55 ),如合法則跳轉執行該扇區的第一條指令。所以硬碟的主引導區常常成為病毒攻擊的對象,從而被篡改甚至被破壞。可引導標志:0x80為可引導分區類型標志;0表示未知;1為FAT12;4為FAT16;5為擴展分區等等。

硬碟信息與硬碟數據恢復

在計算機的CMOS中也存儲了硬碟的信息,主要有硬碟類型、容量、柱面數、磁頭數、每道扇區數、定址方式等內容,對硬碟參數加以說明,以便計算機正確訪問硬碟。當CMOS因故掉電或發生錯誤時,硬碟設置可能會丟失或錯誤,硬碟訪問也就無法正確進行。這種情況我們就必須重新設置硬碟參數,如果事先已記下硬碟參數或者有某些防病毒軟體事先備份的CMOS信息,只需手工恢復即可;否則也可使用BIOS設置(setup)中的「自動檢測硬碟類型」(HD type auto detection)的功能,一般也能得到正確的結果。
硬碟故障大體上可以分為軟故障和硬故障兩大類,具體有硬碟操作系統被損壞、硬碟主引導區被破壞、 FAT表表被破壞、CMOS硬碟參數不正確、硬碟控制器與硬碟驅動器未能正常連接、硬碟驅動器或硬碟控制器硬體故障、主板故障等情況。比如:
開機自檢過程中,屏幕提示「Hard disk drive failure」或類似信息,則可以判斷為硬碟驅動器或硬碟控制器(提示「Hard drive controller failure」)硬體故障。
開機自檢過程中,屏幕提示「Hard disk not present」或類似信息,則可能是CMOS硬碟參數設置錯誤或硬碟控制器與硬碟驅動器連接不正確。
開機自檢過程中,屏幕提示「Missing operating system」、「Non OS」 、「Non system disk or disk error,replace disk and press a key to reboot」等類似信息,則可能是硬碟主引導區分區表被破壞、操作系統未正確安裝或者CMOS硬碟參數設置錯誤等。
開機用軟盤啟動後無法進入C盤,可能是分區表被破壞,硬碟數據恢復是可以的。
參考資料:http://blog.cbe21.com/user1/351/archives/2006/6213.shtml

『貳』 硬碟的存儲方式是怎麼樣的呢

如果僅僅是說分區,那麼應該是從a面開始。
從速度上來說,一般相同容量,相同轉速的硬碟,如果單碟能滿足容量,那要比多碟得快些。
比如同是500gb
7200rpm的硬碟
單碟500g的要比用兩張250g碟片的快些。
因為磁頭都是聯動的,你的磁碟存儲密度越低,數據越分散,要找到同樣的數據,磁頭就需要更多的時間去讀取。
但是硬碟的單碟容量一樣的話,不同總容量的硬碟速度差別不大,比如電腦碟500gb
,500g的硬碟和1tb的硬碟速度差別很小。

『叄』 在磁碟中程序是以什麼方式存儲的

以 d.文件 方式存放的。
源程序,腳本程序 用文本文件,可執行程序用2進制文件存放。庫程序一般也用2進制文件存放。

『肆』 硬碟如何實現信息的存儲

一塊小小的硬碟,儲存的信息幾乎可以相當於全世界圖書館的總和,是怎麼做到的?

雖然硬碟在我們生活中已經隨處可見,但他的儲存方法和原理,卻不是每人都了解的。

想像一架飛機以離地面1毫米的高度飛行,每25秒繞地球一圈,還能覆蓋每一寸表面。

再將其縮小成手掌大小,你就會得到和現代硬碟差不多的東西,它所包含的信息比你們當地圖書館還要多。

那麼它是如何在這么小的空間 儲存這么多的信息呢?

多虧了一代又一代工程師,材料科學家,還有量子物理學家們的共同努力,這個擁有不可思議的能量, 無比精確的小工具才能在你手掌中旋轉。

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『伍』 數據在內存和磁碟文件中的存儲方式分別是什麼

內存【RAM】中儲存:臨時儲存
硬碟【ROM】中儲存:永久儲存

『陸』 數據存儲形式有哪幾種

【塊存儲】

典型設備:磁碟陣列,硬碟

塊存儲主要是將裸磁碟空間整個映射給主機使用的,就是說例如磁碟陣列裡面有5塊硬碟(為方便說明,假設每個硬碟1G),然後可以通過劃邏輯盤、做Raid、或者LVM(邏輯卷)等種種方式邏輯劃分出N個邏輯的硬碟。(假設劃分完的邏輯盤也是5個,每個也是1G,但是這5個1G的邏輯盤已經於原來的5個物理硬碟意義完全不同了。例如第一個邏輯硬碟A裡面,可能第一個200M是來自物理硬碟1,第二個200M是來自物理硬碟2,所以邏輯硬碟A是由多個物理硬碟邏輯虛構出來的硬碟。)

接著塊存儲會採用映射的方式將這幾個邏輯盤映射給主機,主機上面的操作系統會識別到有5塊硬碟,但是操作系統是區分不出到底是邏輯還是物理的,它一概就認為只是5塊裸的物理硬碟而已,跟直接拿一塊物理硬碟掛載到操作系統沒有區別的,至少操作系統感知上沒有區別。

此種方式下,操作系統還需要對掛載的裸硬碟進行分區、格式化後,才能使用,與平常主機內置硬碟的方式完全無異。

優點:

1、 這種方式的好處當然是因為通過了Raid與LVM等手段,對數據提供了保護。

2、 另外也可以將多塊廉價的硬碟組合起來,成為一個大容量的邏輯盤對外提供服務,提高了容量。

3、 寫入數據的時候,由於是多塊磁碟組合出來的邏輯盤,所以幾塊磁碟可以並行寫入的,提升了讀寫效率。

4、 很多時候塊存儲採用SAN架構組網,傳輸速率以及封裝協議的原因,使得傳輸速度與讀寫速率得到提升。

缺點:

1、採用SAN架構組網時,需要額外為主機購買光纖通道卡,還要買光纖交換機,造價成本高。

2、主機之間的數據無法共享,在伺服器不做集群的情況下,塊存儲裸盤映射給主機,再格式化使用後,對於主機來說相當於本地盤,那麼主機A的本地盤根本不能給主機B去使用,無法共享數據。

3、不利於不同操作系統主機間的數據共享:另外一個原因是因為操作系統使用不同的文件系統,格式化完之後,不同文件系統間的數據是共享不了的。例如一台裝了WIN7/XP,文件系統是FAT32/NTFS,而Linux是EXT4,EXT4是無法識別NTFS的文件系統的。就像一隻NTFS格式的U盤,插進Linux的筆記本,根本無法識別出來。所以不利於文件共享。


【文件存儲】

典型設備:FTP、NFS伺服器

為了克服上述文件無法共享的問題,所以有了文件存儲。

文件存儲也有軟硬一體化的設備,但是其實普通拿一台伺服器/筆記本,只要裝上合適的操作系統與軟體,就可以架設FTP與NFS服務了,架上該類服務之後的伺服器,就是文件存儲的一種了。

主機A可以直接對文件存儲進行文件的上傳下載,與塊存儲不同,主機A是不需要再對文件存儲進行格式化的,因為文件管理功能已經由文件存儲自己搞定了。

優點:

1、造價交低:隨便一台機器就可以了,另外普通乙太網就可以,根本不需要專用的SAN網路,所以造價低。

2、方便文件共享:例如主機A(WIN7,NTFS文件系統),主機B(Linux,EXT4文件系統),想互拷一部電影,本來不行。加了個主機C(NFS伺服器),然後可以先A拷到C,再C拷到B就OK了。(例子比較膚淺,請見諒……)

缺點:

讀寫速率低,傳輸速率慢:乙太網,上傳下載速度較慢,另外所有讀寫都要1台伺服器裡面的硬碟來承擔,相比起磁碟陣列動不動就幾十上百塊硬碟同時讀寫,速率慢了許多。


【對象存儲】

典型設備:內置大容量硬碟的分布式伺服器

對象存儲最常用的方案,就是多台伺服器內置大容量硬碟,再裝上對象存儲軟體,然後再額外搞幾台服務作為管理節點,安裝上對象存儲管理軟體。管理節點可以管理其他伺服器對外提供讀寫訪問功能。

之所以出現了對象存儲這種東西,是為了克服塊存儲與文件存儲各自的缺點,發揚它倆各自的優點。簡單來說塊存儲讀寫快,不利於共享,文件存儲讀寫慢,利於共享。能否弄一個讀寫快,利 於共享的出來呢。於是就有了對象存儲。

首先,一個文件包含了了屬性(術語叫metadata,元數據,例如該文件的大小、修改時間、存儲路徑等)以及內容(以下簡稱數據)。

以往像FAT32這種文件系統,是直接將一份文件的數據與metadata一起存儲的,存儲過程先將文件按照文件系統的最小塊大小來打散(如4M的文件,假設文件系統要求一個塊4K,那麼就將文件打散成為1000個小塊),再寫進硬碟裡面,過程中沒有區分數據/metadata的。而每個塊最後會告知你下一個要讀取的塊的地址,然後一直這樣順序地按圖索驥,最後完成整份文件的所有塊的讀取。

這種情況下讀寫速率很慢,因為就算你有100個機械手臂在讀寫,但是由於你只有讀取到第一個塊,才能知道下一個塊在哪裡,其實相當於只能有1個機械手臂在實際工作。

而對象存儲則將元數據獨立了出來,控制節點叫元數據伺服器(伺服器+對象存儲管理軟體),裡面主要負責存儲對象的屬性(主要是對象的數據被打散存放到了那幾台分布式伺服器中的信息),而其他負責存儲數據的分布式伺服器叫做OSD,主要負責存儲文件的數據部分。當用戶訪問對象,會先訪問元數據伺服器,元數據伺服器只負責反饋對象存儲在哪些OSD,假設反饋文件A存儲在B、C、D三台OSD,那麼用戶就會再次直接訪問3台OSD伺服器去讀取數據。

這時候由於是3台OSD同時對外傳輸數據,所以傳輸的速度就加快了。當OSD伺服器數量越多,這種讀寫速度的提升就越大,通過此種方式,實現了讀寫快的目的。

另一方面,對象存儲軟體是有專門的文件系統的,所以OSD對外又相當於文件伺服器,那麼就不存在文件共享方面的困難了,也解決了文件共享方面的問題。

所以對象存儲的出現,很好地結合了塊存儲與文件存儲的優點。

最後為什麼對象存儲兼具塊存儲與文件存儲的好處,還要使用塊存儲或文件存儲呢?

1、有一類應用是需要存儲直接裸盤映射的,例如資料庫。因為資料庫需要存儲裸盤映射給自己後,再根據自己的資料庫文件系統來對裸盤進行格式化的,所以是不能夠採用其他已經被格式化為某種文件系統的存儲的。此類應用更適合使用塊存儲。

2、對象存儲的成本比起普通的文件存儲還是較高,需要購買專門的對象存儲軟體以及大容量硬碟。如果對數據量要求不是海量,只是為了做文件共享的時候,直接用文件存儲的形式好了,性價比高。

『柒』 硬碟是怎麼來存儲數據的

硬碟不是直接存儲我們現在人看到的數據,計算機中,通過2進制,將數據轉化為可以用2進製表示的數字數據,再對應機器的高電平低電平等可以用兩種機器物理狀態的狀態。

硬碟儲存數據的原理和盒式磁帶類似,只不過盒式磁帶上存儲是模擬格式的音樂,而硬碟上存儲的是數字格式的數據。寫入時,磁頭線圈上加電,在周圍產生磁場,磁化其下的磁性材料;電流的方向不同,所以磁場的方向也不同,可以表示 0 和 1 的區別。

讀取時,磁頭線圈切割磁場線產生感應電流,磁性材料的磁場方向不同,所以產生的感應電流方向也不同。

(7)磁碟系統的存儲方式擴展閱讀

硬碟使用注意事項:

1、在工作時不能突然關機。

硬碟當硬碟開始工作時,一般都處於高速旋轉之中,如果我們中途突然關閉電源,可能會導致磁頭與碟片猛烈磨擦而損壞硬碟,因此要避免突然關機。關機時一定要注意麵板上的硬碟指示燈是否還在閃爍,只有在其指示燈停止閃爍、硬碟讀寫結束後方可關閉計算機的電源開關。

2、防止灰塵進入。

灰塵對硬碟的損害是非常大的,這是因為在灰塵嚴重的環境下,硬碟很容易吸引空氣中的灰塵顆粒,使其長期積累在硬碟的內部電路元器件上,會影響電子元器件的熱量散發,使得電路元器件的溫度上升,產生漏電或燒壞元件。

3、要防止溫度過高或過低。

溫度對硬碟的壽命也是有影響的。硬碟工作時會產生一定熱量,使用中存在散熱問題。溫度以20~25℃為宜,過高或過低都會使晶體振盪器的時鍾主頻發生改變。溫度還會造成硬碟電路元器件失靈,磁介質也會因熱脹效應而造成記錄錯誤。

『捌』 固態硬碟的存儲介質和原理是什麼

1、固態硬碟原理是一種主要以快閃記憶體(NAND Flash)作為永久性存儲器的計算機存儲設備,此處固態主要相對於以機械臂帶動磁頭轉動實現讀寫操作的磁碟而言,NAND或者其他固態存儲以電位高低或者相位狀態的不同記錄0和1。

2、固態硬碟介質採用SATA 3、M.2或者PCI Express、mSATA、U.2、ZIF、IDE、CF、CFast等介面。但由於價格及存儲空間與機械硬碟有巨大差距,固態硬碟當前仍無法完全取代機械式硬碟。

(8)磁碟系統的存儲方式擴展閱讀

固態硬碟特點

1、固態硬碟和機械硬碟相比讀寫速度遠遠勝出,這也是其最主要的功能,還具有低功耗、無噪音、抗震動、低熱量的特點,這些特點可以延長靠電池供電的計算機設備運轉時間。

2、固態硬碟防震抗摔性傳統硬碟都是磁碟型的,數據儲存在磁碟扇區里。而固態硬碟是使用快閃記憶體顆粒(即mp3、U盤等存儲介質)製作而成,所以SSD固態硬碟內部不存在任何機械部件。

『玖』 光碟和硬碟的存儲方式有什麼不同

光碟和硬碟主要是前者用激光讀寫後者用電磁讀寫~光碟分只讀cd
rom
和可寫兩大類,可寫光碟又分一次可寫cd
rw和可反復讀寫cd
ram
兩種,儲存方式採用激光對光碟進行讀或寫~硬碟採用微形磁頭在磁性碟片的兩面各有一個磁頭來讀寫~

『拾』 硬碟分區的時候選擇MBR還是GPT,這兩個的區別是什麼

首先不論是MBR還是GPT,都是文件系統的分區方式,只是表示文件在硬碟上的存儲方式,這個都由操作系統管理,對用戶是完全透明的,所以無論使用哪種,對硬碟都沒有任何影響。
不過對於總容量小於或等於2TB的硬碟,分區表可以選擇MBR,也可以選擇GPT。從兼容性考慮的話,一般建議使用MBR分區表就可以滿足使用要求了。
對於總容量大於2TB的硬碟,必須選擇GPT分區表,才能識別所有的硬碟容量。MBR分區表由於自身設計的局限性,最大隻能支持2TB的地址空間。對於超過2TB的大硬碟,如果使用MBR分區表,將無法識別和使用2TB後的空間。