【轉貼】關於P2P軟體傷硬碟的問題



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天地有情
2006-10-08, 11:35 PM
原文簡轉繁,對岸用語未翻譯
關於eMule下載傷硬盤的話題
先說一下現代硬盤的工作原理
  現在的硬盤,無論是IDE還是SCSI,採用的都是"溫徹思特「技術,都有以下特點:1。磁頭,盤片及運動機構密封。2。固定並高速旋轉的鍍磁盤片表面平整光滑。3。磁頭沿盤片徑向移動。4。磁頭對盤片接觸式啟停,但工作時呈飛行狀態不與盤片直接接觸。

  盤片:硬盤盤片是將磁粉附著在鋁合金(新材料也有用玻璃)圓盤片的表面上.這些磁粉被劃分成稱為磁道的若干個同心圓,在每個同心圓的磁道上就好像有無數的任 意排列的小磁鐵,它們分別代表著0和1的狀態。當這些小磁鐵受到來自磁頭的磁力影響時,其排列的方向會隨之改變。利用磁頭的磁力控制指定的一些小磁鐵方 向,使每個小磁鐵都可以用來儲存信息。

  盤體:硬盤的盤體由多個盤片組成,這些盤片重疊在一起放在一個密封的盒中,它們在主軸電機的帶動下以很高的速度旋轉,其每分鐘轉速達3600,4500,5400,7200甚至以上。

  磁頭:硬盤的磁頭用來讀取或者修改盤片上磁性物質的狀態,一般說來,每一個磁面都會有一個磁頭,從最上面開始,從0開始編號。磁頭在停止工作時,與磁盤是接 觸的,但是在工作時呈飛行狀態。磁頭採取在盤片的著陸區接觸式啟停的方式,著陸區不存放任何數據,磁頭在此區域啟停,不存在損傷任何數據的問題。讀取數據 時,盤片高速旋轉,由於對磁頭運動採取了精巧的空氣動力學設計,此時磁頭處於離盤面數據區0.2---0.5微米高度的」飛行狀態「。既不與盤面接觸造成 磨損,又能可靠的讀取數據。

  電機:硬盤內的電機都為無刷電機,在高速軸承支撐下機械磨損很小,可以長時間連續工作。高速旋轉的盤體產生了 明顯的陀螺效應,所以工作中的硬盤不宜運動,否則將加重軸承的工作負荷。硬盤磁頭的尋道飼服電機多採用音圈式旋轉或者直線運動步進電機,在飼服跟蹤的調節 下精確地跟蹤盤片的磁道,所以在硬盤工作時不要有衝擊碰撞,搬動時要小心輕放。

  原理說到這裡,大家都明白了吧?

  首先,磁頭和數據區是不會有接觸的,所以不存在磨損的問題。

  其次,一開機硬盤就處於旋轉狀態,主軸電機的旋轉可以達到4500或者7200轉每分鐘,這和你是否使用FLASHGET或者ED都沒有關係,只要一通電,它們就在轉.它們的磨損也和軟件無關。

  再次,尋道電機控制下的磁頭的運動,是左右來回移動的,而且幅度很小,從盤片的最內層(著陸區)啟動,慢慢移動到最外層,再慢慢移動回來,一個磁道再到另一個磁道來尋找數據。不會有什麼大規模跳躍的(又不是青蛙)。所以它的磨損也是可以忽略不記的。

那麼,熱量是怎麼來的呢?
  首先,是主軸電機和尋道飼服電機的旋轉,硬盤的溫度主要是因為這個。

  其次,高速旋轉的盤體和空氣之間的摩擦。這個也是主要因素。而硬盤的讀寫?很遺憾,它的發熱量可以忽略不記!

  硬盤的讀操作,是盤片上磁場的變化影響到磁頭的電阻值,這個過程中盤片不會發熱,磁頭倒是因為電流發生變化,所以會有一點熱量產生。寫操作呢?正好反過來, 通過磁頭的電流強度不斷發生變化,影響到盤片上的磁場,這一過程因為用到電磁感應,所以磁頭發熱量較大。但是盤片本身是不會發熱的,因為盤片上的永磁體是 冷性的,不會因為磁場變化而發熱。

  但是總的來說,磁頭的發熱量和前面兩個比起來,是小巫見大巫了。熱量是可以輻射傳導的,那麼高熱量對盤片上的永磁體會不會有傷害呢?其實傷害是很小的,永磁體消磁的溫度,遠遠高於硬盤正常情況下產生的溫度。當然,要是你的機箱散熱不好,那可就怪不了別人了。

這裡不得不說一下某人的幾個錯誤:
  一、高溫是影響到磁頭的電阻感應靈敏度,所以才會產生讀寫錯誤,和永磁體沒有關係。

  二、所謂的熱膨脹,不會拉近盤體和磁頭的距離,因為磁頭的飛行是空氣動力學原理,在正常情況下始終和盤片保持一定距離。當然要是你大力打擊硬盤,那麼這個震動……

  三、所謂尋道是指硬盤從初使位置移動到指定磁道。所謂的復位動作,並不是經常發生的。因為磁道的物理位置是存放在CMOS裡面,硬盤並不需要移動回0磁道再重新出發。只要磁頭一啟動,所謂的復位動作就完成了,除非你重新啟動電腦,不然復位動作就不會再發生。

  四、IDE硬盤和SCSI硬盤的盤體結構是差不多的。只是SCSI硬盤的接口帶寬比同時代的IDE硬盤要大,而且往往SCSI卡往往都會有一個類似CPU的東西來減緩主CPU的佔用率。僅此而已,所以希捷才會把它的SCSI硬盤的技術用在IDE硬盤上。

  五、 硬盤的讀寫是以柱面的扇區為單位的。柱面也就是整個盤體中所有磁面的半徑相同的同心磁道,而把每個磁道劃分為若干個區就是所謂的扇區了。硬盤的寫操作,是 先寫滿一個扇區,再寫同一柱面的下一個扇區的,在一個柱面完全寫滿前,磁頭是不會移動到別的磁道上的。所以文件在硬盤上的存儲,並不是像一般人的認為,是 連續存放在一起的(從使用者來看是一起,但是從操作系統底層來看,其存放不是連續的)。所以FLASHGET或者ED開了再多的線程,磁頭的尋道一般都不 會比你一邊玩遊戲一邊聽歌大。當然,這種情況只是單純的下載或者上傳而已,但是其實在這個過程中,誰能保證自己不會啟動其它需要讀寫硬盤的軟件?可能很多 人都喜歡一邊下載一邊玩遊戲或者聽歌吧?更不用說WINDOWS本身就需要頻繁讀寫虛擬內存文件了。所以,用FG下載也好,ED也好,對硬盤的折磨和平時 相比不會太厲害的。

  六、再說說FLASHGET為什麼開太多線程會不好和ED為什麼硬盤讀寫頻繁。首先,線程一多,cpu的佔用率就高, 換頁動作也就頻繁,從而虛擬內存讀寫頻繁,至於為什麼,學過操作系統原理的應該都知道,我這裡就不說了。ED呢?同時從幾個人那裡下載一個文件,還有幾個 人同時在下載你的文件,這和FG開多線程是類似的。所以硬盤燈猛閃。但是,現在的硬盤是有緩存的,數據不是馬上就寫到硬盤上,而是先存放在緩存裡面,,然 後到一定量了再一次性寫入硬盤。在FG裡面再怎麼設置都好,其實是先寫到緩存裡面的。但是這個過程也是需要CPU干預的,所以設置時間太短,CPU佔用率 也高,所以硬盤燈也還是猛閃的,因為虛擬文件在讀寫。

  七、硬盤讀寫頻繁,磁頭臂在尋道伺服電機的驅動下移動頻繁,但是對機械來說這點耗損 雖有,其實不大。除非你的硬盤本身就有機械故障比如力臂變形之類的(水貨最常見的故障)。真正耗損在於磁頭,不斷變化的電流會造成它的老化,但是和它的壽 命相比。。。。。應該也是在合理範圍內的。除非因為震動,磁頭撞擊到了盤體。

  八、受高溫影響的最嚴重的是機械的電路,特別是硬盤外面的那塊電路板,上面的集成塊在高溫下會加速老化的。所以IBM的某款玻璃硬盤,雖然有壞道,但是一用某個軟件,馬上就不見了。再嚴重點的,換塊線路板,也就正常了。就是這個原因。

  總 之,硬盤會因為環境不好和保養不當而影響壽命,但是這絕對不是軟件的錯。FLASHGET也好,ED也好,FTP也好,它們雖然對硬盤的讀寫頻繁,但是還 不至於比你一般玩遊戲一般聽歌對硬盤傷害大.說得更加明白的話,它們對硬盤的所謂耗損,其實可以忽略不記.不要因為看見硬盤燈猛閃,就在那裡瞎擔心.不然 那些提供WEB服務和FTP服務的服務器,它們的硬盤讀寫之大,可絕非平常玩遊戲,下軟件的硬盤可比的。

  硬盤有一個參數叫做連續無故障時間。它是指硬盤從開始運行到出現故障的最長時間,單位是小時,英文簡寫是MTBF。一般硬盤的MTBF至少在30000或40000小時。具體情況可以看 硬盤廠商的參數說明。這個連續無故障時間,大家可以自己除一下,看看是多少年。然後大家自己想想,自己的硬盤平時連續工作最久是多長時間。

  目前我使用的機器,已經連續開機1年了,除了中途有幾次關機十幾分鐘來清理灰塵外,從來沒有停過(使用金轉6代40G)。另外還有三台使用SCSI硬盤的服 務器,是連續兩年沒有停過了,硬盤的發熱量絕非平常IDE硬盤可比(1萬轉的硬盤啊)。在這方面,我想我是有發言權的。

最後補充一下若幹點:
  一、硬盤最好不要買水貨或者返修貨。水貨在運輸過程中是非常不安全的,雖然從表面上看來似乎無損傷,但是有可能在運輸過程中因為各種因素而對機械體造成損傷。返修貨就更加不用說了。老實說,那些埋怨硬盤容易損壞的人,你們應該自己先看看,自己的硬盤是否就是這些貨色。

  二、硬盤的工作環境是需要整潔的,特別是注意不要在頻繁斷電和灰塵很多的環境下使用硬盤。機箱要每隔一兩個月清理一下灰塵。

  三、硬盤的機械最怕震動和高溫。所以環境要好,特別是機箱要牢固,以免共震太大。電腦桌也不要搖搖晃晃的。

  四、 要經常整理硬盤碎片。這裡有一個大多數人的誤解,一般人都以為硬盤碎片會加大硬盤耗損,其實不是這樣的。硬盤碎片的增多本身只是會讓硬盤讀寫所花時間比碎 片少的時候多而已,對硬盤的耗損是可以忽略的(我在這裡只說一個事實,目前網絡上的服務器,它們用得最多的操作系統是UNIX,但是在UNIX下面是沒有 磁盤碎片整理軟件的。就連微軟的NT4,本身也是沒有的)。不過,因為磁頭頻繁的移動,造成讀寫時間的加大,所以CPU的換頁動作也就頻繁了,而造成虛擬 文件(在這裡其實準確的說法是換頁文件)讀寫頻繁,從而加重硬盤磁頭尋道的負荷。這才是硬盤碎片的壞處。

  五、在硬盤讀寫時盡量避免忽然斷電,冷啟動和做其他加重CPU負荷的事情(比如在玩遊戲時聽歌,或者在下載時玩大型3D遊戲),這些對硬盤的傷害比一般人想像中還要大。

  總之,只要平常注意使用硬盤,硬盤是不會那麼快就和我們說BYEBYE的。當然,如果是硬盤本身的質量就不行,那我就無話可說了。

原文出處 http://www.emule.org.cn/topic/harddisk/

大家參考一下 剛剛看動物的文章看到的!!:)