Wie werden Daten gespeichert.

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Wie werden Daten gespeichert.

Daten zu einem Festplattenlaufwerk (HDD) werden magnetisch auf rotierenden Platten gespeichert. Hier ist eine Aufschlüsselung des Prozesses:

1. Platten: HDDs enthalten eine oder mehrere kreisförmige Platten aus einem nichtmagnetischen Substrat (normalerweise Aluminium oder Glas), das mit einem magnetischen Material beschichtet ist. Jede Platte verfügt über zwei Oberflächen, was bedeutet, dass ein Laufwerk mit drei Platten sechs Aufzeichnungsflächen aufweist.

2. Köpfe lesen/schreiben: Kleine elektromagnetische Komponenten, die als Lese-/Schreibköpfe bezeichnet werden, werden auf einem Aktuatorarm positioniert, der sie über die Oberfläche der Platten bewegt. Diese Köpfe * berühren Sie * die Plattentellerfläche nicht; Sie schweben auf einem Luftkissen (eine winzige Entfernung, die als Flughöhe bezeichnet wird).

3. Magnetische Domänen: Das magnetische Material auf den Platten ist in winzige magnetische Domänen unterteilt. Jede Domäne kann in eine von zwei Richtungen magnetisiert werden (typischerweise eine binäre 0 oder 1 darstellt). Die Lese-/Schreibköpfe manipulieren diese magnetischen Domänen, um Daten zu speichern und abzurufen.

4. Daten schreiben: Um Daten zu schreiben, erzeugt der Lese-/Schreibkopf ein Magnetfeld, das die Ausrichtung der magnetischen Domänen auf der Oberfläche der Platte ändert. Eine Reihe dieser magnetisierten Domänen, die Bits (0s und 1s) darstellen, erzeugt Bytes, die dann in größere Datenstrukturen wie Sektoren, Spuren und Zylinder organisiert werden.

5. Daten lesen: Um Daten zu lesen, erkennt der Lese-/Schreibkopf die Ausrichtung der magnetischen Domänen. Die Änderung des Magnetfeldes, wenn der Kopf über eine Domäne fließt, wird nachgewiesen und in ein entsprechendes binäres Signal (0 oder 1) übersetzt.

6. Tracks und Sektoren: Die Daten sind logisch auf den Platten organisiert:

* Tracks: Konzentrische Kreise auf der Oberfläche der Platte. Alle Spuren in der gleichen Entfernung von der Mitte über alle Platten bilden A Zylinder .

* Sektoren: Bögen entlang einer Spur, die die kleinsten adressierbaren Einheiten der Datenspeicherung darstellt. Ein Sektor enthält typischerweise 512 Bytes (obwohl größere Größen immer häufiger werden).

7. Datenorganisation: Die Daten werden nicht einfach aufeinanderfolgend geschrieben. Das Betriebssystem verwendet eine Dateizuweisungstabelle oder eine ähnliche Struktur, um zu verfolgen, wo die verschiedenen Teile von Dateien auf der Festplatte gespeichert sind. Dies ermöglicht eine effiziente Verwaltung von Daten, auch wenn sie nicht kontiguell gespeichert sind.

Kurz gesagt: Die Daten werden als magnetisch orientierte Domänen auf Spinnplatten gespeichert. Die Lese-/Schreibköpfe manipulieren und interpretieren diese Domänen genau, um die Informationen zu schreiben und abzurufen, die dann vom Betriebssystem in Dateien und Ordner organisiert und verwaltet werden. Das gesamte System basiert auf präzisen mechanischen Bewegungen und elektromagnetischen Wechselwirkungen.