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关于重装系统对硬盘有没有伤害

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    [LV.4]偶尔看看III

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    发表于 2023-1-19 21:34:11 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 重庆大足县
    关于重装系统对硬盘有没有伤害




     硬盘是电脑重要的储存媒介,是电脑必不可少的组成部分,

    这个问题有些人应该也想过吧!

    硬盘的工作原理



        我们来了解一下硬盘的原理,但很多人并不知道硬盘的工作原理,也不知道硬盘由哪些部件组成的。为了让大家学通弄懂硬盘的工作原理,下面就给大家详细介绍一下硬盘的工作原理和内部构造。


      硬件存储原理:

      硬盘存储数据是根据电、磁转换原理实现的。硬盘由一个或几个表面镀有磁性物质的金属或玻璃等物质盘片以及盘片两面所安装的磁头和相应的控制电路组成,其中盘片和磁头密封在无尘的金属壳中。

      硬盘工作时,盘片以设计转速高速旋转,设置在盘片表面的磁头则在电路控制下径向移动到指定位置然后将数据存储或读取出来。

      写数据:系统向硬盘写入数据时,磁头中“写数据”电流产生磁场使盘片表面磁性物质状态发生改变,并在写电流磁场消失后仍能保持,这样数据就存储下来了;

      读数据:系统从硬盘中读数据时,磁头经过盘片指定区域,盘片表面磁场使磁头产生感应电流或线圈阻抗产生变化,经相关电路处理后还原成数据。

      上电启动过程:

      计算机在按下power键以后,开始执行主板bios程序。进行完一系列检测和配置以后。开始按bios中设定的系统引导顺序引导系统。假定现在是硬盘。Bios执行完自己的程序后如何把执行权交给硬盘呢?交给硬盘后又执行存储在哪里的程序呢?

      MBR位于整个硬盘的 0 柱面 0磁头 1 扇区(可以看作是硬盘的第一个扇区),bios在执行自己固有的程序以后就会jump到mbr中的第一条指令。将系统的控制权交由mbr来执行。

      磁盘的读写过程:

      系统将文件存储到磁盘上时,按柱面、磁头、扇区的方式进行,即最先是第1磁道的第一磁头下(也就是第1盘面的第一磁道)的所有扇区,然后,是同一柱面的下一磁头,……,一个柱面存储满后就推进到下一个柱面,直到把文件内容全部写入磁盘。

      步骤一、系统读出数据时通过告诉磁盘控制器要读出扇区所在的柱面号、磁头号和扇区号(物理地址的三个组成部分)进行。

      步骤二、磁盘控制器则直接使磁头部件步进到相应的柱面,选通相应的磁头,等待要求的扇区移动到磁头下。

      步骤三、在扇区到来时,磁盘控制器读出每个扇区的头标,把这些头标中的地址信息与期待检出的磁头和柱面号做比较(即寻道),然后,寻找要求的扇区号。

      步骤四、待磁盘控制器找到该扇区头标时,根据其任务是写扇区还是读扇区,来决定是转换写电路, 还是读出数据和尾部记录。

      步骤五、找到扇区后,磁盘控制器必须在继续寻找下一个扇区之前对该扇区的信息进行后处理。如果是读数据,控制器计算此数据的ECC码,然 后,把ECC码与已记录的ECC码相比较。如果是写数据,控制器计算出此数据的ECC码,与数据一起存储。在控制器对此扇区中的数据进行必要处理期间,磁盘继续旋转。

      断电过程 :

      在断电的时候由于电源的不稳定,读写磁头会不会不稳定,造成数据的混乱呢?答案是会的。

      但是为什么我们在遇到蓝屏或紧急情况下直接断电没问题呢?

      根据目前在网上胡乱找的资料来看,有两种解释具体的操作可能是需要根据具体厂家来定了。(非专业,仅供参考,求专家说明)

      1)、当系统检测到电源送给系统的电压下降信号时,立刻向硬盘发送指令,使磁头返回,良好的电源可保证这一过程完成,在几十毫秒后才使整机断电。

      2)、正常操作时磁头悬浮在盘面上,如果突然断电,控制磁头的音圈马达就会以为突然失电而失去动力,磁头就会在极短的时间内由于一个永磁铁的作用力而回到磁头托架上面去,这就是为什么硬盘在经受数次断电而没有损坏的原因。

      目前市面上的硬盘无论是什么类型,大多数都采用温彻斯特技术。主要特点如下:一是刺头、盘片是封闭的,硬盘高速运转是,表面不起任何变化。硬盘运行时,磁头会向盘片的方向逐步移动,停止工作后才会停止,工作状态中不可能与盘片接触。

      2.硬盘的组成



      硬盘最主要的构成部分是盘片、盘体、电机。盘片就是将磁粉或玻璃依附在铝合金的圆盘上,然后这些磁粉分为几个不同区域,每个区域上都有很多小磁铁,这些磁粉在磁头的影响下发生变化,磁铁的佩列顺序发生变化,实现信息储存。盘体。盘体是很多个盘片组成的,这些盘点通过特殊手段放在封闭的盘体中,电脑运营中盘点在电机的带动下不同旋转,且速度超快,通常情况下转速分为3600、4500、5400、7200。电机。电脑硬盘的的电机属于无刷电机,高速运转下摩擦很小,长时间工作也不成问题,不过该种电机在运行过程中不要轻易移动,若移动会导致电机损伤。

      其实硬盘的工作原理非常深奥,三言两语说不清楚,只能简单介绍下硬盘的工作方式和重要组成部分。不过非专业人士也没必要太深入了解硬盘的工作原理,只需要大概掌握即可,如果计划从事计算机行业,还是有必要详细了解硬盘的工作原理。




        固态硬盘原理



    首先,先看一下机械硬盘的工作原理。


    1

    机械硬盘的工作原理


    机械硬盘的内部结构主要由马达、磁盘、磁头臂、磁头组成。
    机械硬盘在工作的时候,磁头会悬浮于磁盘面上方几纳米的距离。磁盘面上有很多的小格子,小格子内有很多的小磁粒。

    这些磁盘上的磁粒有一定的极性,当磁粒极性朝下的时候记为0,磁粒极性朝上的时候记为1,这样磁头就可以通过识别磁盘磁粒的极性读取数据了。

    【注】:详细图片请看 1.png
    而磁头也可以利用其变化的磁场改变磁盘磁粒的极性,这样就做到写入和改写磁盘数据了。

    【注】:详细图片请看 2.png

    为了能够精准定位数据所在磁盘面上的位置,磁盘本身又被划分了无数的扇区和磁道。

    假设:
    数据存放在磁盘的第五磁道的第七扇区上:
    【注】:详细图片请看 3.png

    那磁头就会先摆动到第五磁道上空,然后等待第七扇区转过来。当第七扇区转到磁头下面的时候,才可以读取数据。
    这就是机械硬盘的工作原理,也正是因为机械硬盘是利用磁性极粒来存储数据的,所以机械硬盘通常又被称作磁盘。
    接下来,我们看看固态硬盘的原理。
    而固态硬盘同机械硬盘的工作原理完全不同,固态硬盘采用纯电子结构

    2

    固态硬盘的工作原理

    固态硬盘存储数据的基本单元叫浮栅晶体管,基本结构有:存储电子的浮栅,控制极G衬底P、源极D与漏极S
    【注】:详细图片请看 4.png
    我们将浮栅层中的电子数量高于一定值计为0,低于一定值计为1。
    【注】:详细图片请看 5.png
    那固态硬盘具体是如何工作的呢?接着往下看吧~


    写入数据
    写入数据时,需要在控制极G施加一个高压,这样电子就可以穿过隧穿层,进入浮栅层,因为有绝缘层的存在,电子不能再向前移动了,就被囚禁在了浮栅层。
    【注】:详细图片请看 6.png
    而当我们把电压撤去,这些电子依然会被囚禁在浮栅层,因为隧穿层本质上也相当于绝缘体,所以电子们只能被关押着,这样一位数据就被存储进去了。
    【注】:详细图片请看 7.png
    这些电子能被“囚禁”多长时间也就是固态硬盘能够存储数据的年限,一般一块新的固态硬盘能够保存数据的年限为10年。因为随着时间的流逝,不断地有电子“越狱”成功。
    【注】:详细图片请看 8.png
    等“越狱”的电子多到一定的数量,我们保存的数据就不见了。

    擦除数据
    我们擦除固态硬盘上的数据其实就是在释放这些可怜的电子,即在衬底上施加高压,这样电子被吸出来,信息也就被擦除了。
    【注】:详细图片请看 9.png
    通过上面的描述,我们了解了数据的写入和擦除过程。
    那么又是如何读取数据的呢?

    读取数据
    关于它读取数据的原理也非常简单。
    当浮栅层中不存在电子时(存储数据为1),我们给控制级一个低压,由于电压低,电子只能被吸引到靠近隧穿层的位置,却无法穿过隧穿层,因而源极漏极可以导通,形成电流。

    如果检测到电流,那么说明它没有储存电子,则读取数据为1。

    【注】:详细图片请看 9.png

    当浮栅层中存在电子时(存储数据为0),我们还给控制极一个低压,由于浮栅层里面的电子对这些电子有排斥作用,所以电子无法被吸引到靠近隧穿层的位置,源极漏极不会导通,不会形成电流。

    如果无法检测到电流,那么说明浮栅层储存一定量电子,则读取数据为0。
    【注】:详细图片请看 10.png
    无数的浮栅晶体管堆叠在一块就可以存储大量的0和1,它们就类似于图书馆当中的书架一样,存储着无限的0101数据。
    相对于机械硬盘这种机械结构,固态硬盘这种纯电子结构在存取速度方面的优势就非常突出。
    在机械硬盘在读取数据之前,需要先摆动磁头臂到对应的磁道上方,再等待对应的扇区转过来。
    尽管目前的机械硬盘大部分都是7200转/分钟或者5400转/分钟的,看起来已经很快了,但是这两个操作依然会导致大约十几毫秒的延迟。
    这种延迟对于人类来讲确实微不足道,但是对于计算机内存和CPU来讲,就确实会产生显著影响。
    而固态硬盘全程都是电子交互,电子信号的速度要远超磁头臂和磁盘这种机械结构。
    如果你的数据是随机分散在磁盘的各个角落,那机械硬盘需要经过多次的寻道和寻址,多次等待扇区转动到磁头底下,所以机械硬盘在读取分散性文件的时候,性能就显得非常弱,速度很慢,即随机读写性能低下。

    所以重装系统到底对硬盘有没有损坏

    一般不会,对硬盘可能有一定的影响。

      重装次数过多对硬盘有一定影响,因为重装系统一般都要格式化硬盘,格盘虽然理论上对硬盘没有损伤,但由于物理上,磁头有可能划伤磁盘盘片,所以尽量少格盘为佳。以下是重装系统的一些缺点。
    从理论上来讲是有一定伤害的,而且这种伤害不可逆。

      1、需要重新安装驱动,打补丁,和安装常用软件;


      2、一般重装系统是遇到系统问题才重装,那样就找不出问题所在,下次遇到此类问题,还是得重装;


      3、重装系统并不能解决所有的病毒感染问题,因为病毒也可能存在于硬盘的其他分区中,而重装系统只格式化C盘,那C盘中新的系统很可能再次被硬盘其他分区中的病毒所感染,导致系统再次崩溃;


      4、经常重装系统伤害硬盘,容易引起系统盘出现坏道,从而引起系统死机或者是崩溃;


      5、会格式化C盘或别的盘(双系统),不经意丢失我的文档和桌面上有用的文件(在不小心的情况下)。


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    发表于 2023-1-29 17:46:58 | 显示全部楼层 来自 美国
    现在知道也不晚,以前经常重装。
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