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

Al igual que Mark dijo que los cambios en la polarización se utilizan para codificar los datos; una cabeza magnética no verá un campo estático.

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

El crecimiento de la capacidad del disco duro requería una forma diferente: la grabación perpendicular . La imagen muestra que puedes grabar bits más juntos. Actualmente, los discos duros tienen capacidades de más de 100 Gb / in \ $ ^ 2 \ $, y se espera que esta tecnología pueda lograr 10 veces más.

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

El "disco" contiene una gran cantidad de regiones magnetizadas (en realidad es una película delgada ferrosa en el disco), cuando se escribe en el disco, la polarización de estas regiones se modifica mediante la cabeza de escritura. 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 1 bit, más bien el tiempo de las transiciones de una polarización a otra es lo que determina si uno o un cero se "lee". Consulte enlace para un método de codificación estándar.

Las cabezas de lectura / escritura son en realidad solo bobinas magnéticas que pueden detectar la polarización del campo generado por el disco (lectura) o inducir una polarización en el disco (escribir).

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, equivalentes 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 seleccionados de un conjunto relativamente pequeño (43 caracteres en el caso del código 39), mientras que las unidades de disco se usan para almacenar base-256 bytes. Tenga en cuenta que las tecnologías de unidades antiguas solían usar solo tres anchuras de regiones de pulso magnético, la más amplia de las cuales era tres veces la anchura de la más estrecha. Las nuevas tecnologías de unidad utilizan muchos más anchos, ya 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 útil en un 50%. No sé cuál es la proporción hoy.

La información en un disco de escritura aleatoria se divide en sectores, cada uno de los cuales está precedido por un encabezado de sector; el encabezado de sector está precedido y seguido por un espacio. Tanto el encabezado de sector como el sector comienzan con patrones especiales de anchos de región que no pueden ocurrir en ningún otro lugar. Para leer un sector, una unidad observa el patrón especial que indica "encabezado de sector" y luego lee los bytes que lo siguen. Si coinciden con el sector que desea la unidad, entonces busca un patrón que indique "encabezado de datos" y lea 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 del variador tarda un tiempo corto pero no nulo (y no totalmente predecible) para cambiar entre el modo de lectura y escritura. Para hacer frente a 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 que se va a escribir; luego cambia al modo de escritura, genera los datos y luego vuelve al modo de lectura. Debido a que existen espacios antes y después del área de datos, no importará si la unidad cambia a modo de escritura un poco más rápido o más lento, siempre que (1) el patrón de "inicio" de un bloque esté precedido por algunos datos que no lo hacen. No coincida con el patrón de inicio, por lo que incluso si la unidad comienza "tarde", la parte del bloque anterior que no se borra no coincidirá con el patrón de inicio (2), la unidad debe comenzar lo suficientemente temprano para que finalice antes de inicio del siguiente sector.

Al leer datos, uno determina qué datos están representados por un punto en particular en el disco "contando" las regiones magnéticas vistas desde la marca anterior de inicio de bloque. Cuando se escriben datos, los datos representados por el punto en el disco que pasa la cabeza se determinarán por el conteo 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 ningún punto en el disco antes de que se escriba, ya que hay una cierta cantidad de "pendiente" en el proceso de escritura.