存儲器機構

⑴ 磁碟存儲器的結構原理

磁碟存儲器利用磁記錄技術在旋轉的圓盤介質上進行數據存儲的輔助存儲器。這是一種應用廣泛的直接存取存儲器。其容量較主存儲器大千百倍，在各種規模的計算機系統中，常用作存放操作系統、程序和數據，是對主存儲器的擴充。磁碟存儲器存入的數據可長期保存，與其他輔助存儲器比較，磁碟存儲器具有較大的存儲容量和較快的數據傳輸速率。典型的磁碟驅動器包括碟片主軸旋轉機構與驅動電機、頭臂與頭臂支架、頭臂驅動電機、凈化盤腔與空氣凈化機構、寫入讀出電路、伺服定位電路和控制邏輯電路等。
磁碟以恆定轉速旋轉。懸掛在頭臂上具有浮動面的頭塊（浮動磁頭），靠載入彈簧的力量壓向盤面，碟片表面帶動的氣流將頭塊浮起。頭塊與碟片間保持穩定的微小間隙。經濾塵器過濾的空氣不斷送入盤腔，保持碟片和頭塊處於高度凈化的環境內，以防頭塊與盤面劃傷。根據控制器送來的磁軌地址（即圓柱面地址）和尋道命令，定位電路驅動直線電機將頭臂移至目標磁軌上。伺服磁頭讀出伺服磁軌信號並反饋到定位電路，使頭臂跟隨伺服磁軌穩定在目標磁軌上。讀寫與選頭電路根據控制器送來的磁頭地址接通應選的磁頭，將控制器送來的數據以串列方式逐位記錄在目標磁軌上；或反之，從選定的磁軌讀出數據並送往控制器。頭臂裝在梳形架小車上，在尋道時所有頭臂一同移動。所有數據面上相同直徑的同心圓磁軌總稱圓柱面，即頭臂定位一次所能存取的全部磁軌。每個磁軌都按固定的格式記錄。在標志磁軌起始位置的索引之後，記錄該道的地址（圓柱面號和頭號）、磁軌的狀況和其他參考信息。在每一記錄段的尾部附記有該段的糾錯碼，對連續少數幾位的永久缺陷所造成的錯誤靠糾錯碼糾正，對有多位永久缺陷的磁軌須用備分磁軌代替。寫讀操作是以記錄段為單位進行的。記錄段的長度有固定段長和可變段長兩種。