¿Cómo se mide el estado de una posición de bit en un disco duro?

En primer lugar, no soy del tipo EE, pero tengo una base bastante buena en el trabajo de física en un nivel bastante bajo. Me preguntaba qué mecanismo es el que mide la sangría magnética en el disco del disco duro (si ese es el caso), y / o las especificaciones y variaciones que determinan un 1 o 0.

Como dijo Mark , son los cambios en la polarización los que se usan para codificar los datos; Una cabeza magnética no verá un campo estático.

Hasta hace unos años, la grabación era longitudinal , lo que significa que los campos eran horizontales.

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No es un experto en discos duros, pero no es realmente una "sangría" a menos que tenga un significado diferente en física.

El "disco" contiene una gran cantidad de regiones magnetizadas (realmente es una película delgada ferrosa en el disco), cuando se escribe en el disco, la cabeza de escritura cambia la polarización de estas regiones. Los datos reales, los unos y los ceros, se codifican en una serie de transiciones de una polarización a otra. Una región polarizada no es realmente de 1 bit, sino que el tiempo de las transiciones de una polarización a otra es lo que determina si un "uno" o "cero" es "leído". Ver http://en.wikipedia.org/wiki/Run-length_limited para un método de codificación estándar.

Los cabezales de lectura / escritura son realmente bobinas magnéticas que pueden detectar la polarización del campo generado por el disco (lectura) o inducir una polarización en el disco (escritura).

El almacenamiento de información en el disco es algo similar a la representación de información en un código de barras. Cada ubicación en una pista de disco está polarizada en una de dos formas, equivalente a las áreas blancas y negras de un código de barras; Al igual que con un código de barras, estas regiones polarizadas tienen varios anchos que se utilizan para codificar datos. Sin embargo, la codificación real es diferente, ya que los códigos de barras generalmente se usan para contener dígitos decimales o caracteres elegidos de un conjunto relativamente pequeño (43 caracteres en el caso del código 39), mientras que las unidades de disco se usan para almacenar 256 bytes de base. Tenga en cuenta que las tecnologías de unidades más antiguas solían usar solo tres anchos de regiones de pulso magnético, el más ancho de los cuales era tres veces el ancho del más estrecho. Las nuevas tecnologías de accionamiento utilizan muchos más anchos, Dado que el ancho de la región más angosta que pueden soportar los medios es considerablemente más ancho que la distancia mínima discernible entre anchos. En la década de 1980, aumentar el número de anchos diferentes en una unidad con un ancho mínimo dado aumentaría la capacidad utilizable en un 50%. No sé cuál es la proporción hoy.

La información en un disco grabable aleatoriamente se divide en sectores, cada uno de los cuales está precedido por un encabezado de sector; el encabezado del sector está precedido y seguido por una brecha. Tanto el encabezado del sector como el sector comienzan con patrones especiales de anchos de región que no pueden aparecer en ningún otro lugar. Para leer un sector, una unidad busca el patrón especial que indica "encabezado de sector", luego lee los bytes que lo siguen. Si coinciden con el sector que desea la unidad, busca un patrón que indique "encabezado de datos" y lee los datos asociados. Si los datos no coinciden con el sector de interés, la unidad vuelve a buscar otro "encabezado de sector".

Escribir un sector es un poco más complicado. La electrónica de la unidad tarda un tiempo corto pero distinto de cero (y no completamente predecible) para cambiar entre los modos de lectura y escritura. Para lidiar con esto, las unidades solo escriben datos de un sector completo a la vez. Para escribir un sector, la unidad comienza en modo de lectura, espera hasta que ve el encabezado del sector a escribir; luego cambia al modo de escritura, emite los datos y luego vuelve al modo de lectura. Debido a que hay espacios antes y después del área de datos, no importará si la unidad a veces cambia al modo de escritura un poco más rápido o más lento, siempre que (1) el patrón de "inicio" para un bloque esté precedido por algunos datos que no no coincida con el patrón de inicio, de modo que incluso si la unidad comienza "tarde", la parte del bloque anterior que no se borra gana "

Al leer los datos, se determina qué datos están representados por un punto particular en el disco "contando" las regiones magnéticas vistas desde la marca anterior de inicio de bloque. Al escribir datos, los datos representados por el punto en el disco que pasa la cabeza se determinarán por el recuento del controlador de la cantidad de datos escritos hasta el momento. Tenga en cuenta que no hay forma de predecir con precisión qué bit será representado por cualquier punto en el disco antes de que se escriba, ya que hay una cierta cantidad de "descuido" en el proceso de escritura.