Kompyuterni ishga tushirish paytida BIOS mikroschiligiga o'rnatilgan mikroprogramma uskunani tekshirishni amalga oshiradi. Agar hamma narsa tartibda bo'lsa, u operatsion tizimni yuklashni boshqarish vositalarini uzatadi. OS yuklangan va siz kompyuterdan foydalanishni boshlaysiz. Shu bilan birga - kompyuter yoqishdan oldin operatsion tizim qayerda saqlanadi? Shaxsiy kompyuterni o'chirib qo'yganingizdan so'ng, siz yozgan mavhumligingiz qanday amalga oshiriladi? Yana - u qayerda saqlanadi?
Mayli, ehtimol men juda baland bo'yliman va barchangiz kompyuter ma'lumotlari qattiq diskda saqlanganligini yaxshi bilasiz. Shunga qaramay, u vakili va qanday ishlaydi, hamma bilmaydi va bu erda ekanligingizdan beri biz bilmoqchiman degan xulosaga keldik. Xo'sh, tushunamiz!
Qattiq disk nima
An'anaga ko'ra, ko'raylik ta'rif qiyin Vikipediya disklari:
Qattiq disk (Vint, vint, qattiq magnit drayver, HDD, HMDD, HDD, HDD, HDD, magnit yozuv printsipiga asoslangan.
Kompyuterlarning aksariyat qismida, shuningdek ulangan saqlash moslamalarida ishlatiladi zaxira nusxalari ma'lumotlar, fayllarni saqlash va boshqalar.
Biroz tushuning. Menga atama yoqadi " qattiq magnitli disklarda saqlash ". Ushbu besh so'z barcha mohiyatni uzatadi. HDD - qurilma, uning maqsadi uzoq vaqt saqlash uchun uzoq vaqt. HDDning asosi - bu maxsus qoplamali maxsus qoplamali disklar, maxsus boshlar yordamida qayd etiladi.
Yozuv jarayonini tafsilotlarni ko'rib chiqmayman - aslida bu oxirgi maktab sinflarining fizikasidir va unga o'zingiz xohlamaysiz va maqolada umuman bo'lmaydi.
Shuningdek, jumlaga e'tibor bering: " o'zboshimchalik bilan kirish "Qanday qilib aytganda, biz (kompyuter) istalgan vaqtda temir yo'lning istalgan saytidagi ma'lumotlarni ko'rib chiqishi mumkinligini anglatadi.
HDD xotirasi energiyaga bog'liq emasligi, ya'ni u kuchga bog'liq emasligi yoki yo'qligi, qurilmada qayd etilgan ma'lumotlar hech qayerga yo'qolmaydi. Bu muhim farq doimiy xotirasi Vaqtincha () kompyuterdan.
Ga qarash qattiq disk Hayotdagi kompyuter, siz hech qanday disklarni, bosh emas, chunki bularning hammasi germetik holatda (Hermon) yashiringandek. Tashqi tomondan, qattiq disk quyidagicha ko'rinadi:
Qaysi kompyuterda qattiq disk kerak
Gap kompyuterda HDD nima ekanligini ko'rib chiqing, ya'ni kompyuterda qanday rol o'ynaydi. Ma'lumotni saqlab qolishi aniq, lekin nima kabi. Bu erda men NJMD-ning bunday funktsiyalarini ta'kidlayman:
- Saqlash OA, foydalanuvchi dasturi va ularning sozlamalari;
- Saqlash Foydalanuvchi fayli: musiqa, video, rasmlar, hujjatlar va boshqalar;
- Qattiq disk hajmining bir qismidan foydalanib, xotira (puti faylini) yoki tarkibni saqlash uchun o'rnatmang tasodifiy kirish xotirasi uyqu rejimidan foydalanish paytida;
Ko'rinib turibdiki, kompyuterning qattiq diski shunchaki fotosuratlar, musiqa va videolardan chiquvchi emas. U butun operatsion tizimni saqlaydi va bundan tashqari, temir yo'l o'z funktsiyalarining bir qismini o'z ichiga olgan holda qo'chqorning ish yukini engishga yordam beradi.
Qattiq disk nima
Biz kompozitli qattiq diskni qisman eslatib o'tdik, endi biz ushbu batafsilroq ishlaymiz. Shunday qilib, HDDning asosiy tarkibiy qismlari:
- Uy-joy - Qattiq disk mexanizmlarini chang va namlikdan himoya qiladi. Qoida tariqasida, bir xil namlik va chang ichish uchun germetik, bu germetik.
- Disklar (Kres) - ma'lum bir metall qotishma plitalarlari, ikkala tomonda ham qoplama bilan qoplangan. Plitalar soni boshqacha bo'lishi mumkin - biridan (byudjet variantlarida) bir nechta ga;
- Dvigatel - kreplarning miltillashida;
- Blok boshi - o'zaro bog'langan dastgohlar (roker) va boshlar qurilishi. U haqida ma'lumot o'qiydigan va yozib oladigan temir yo'lning bir qismi. Bir pancake uchun bir juft bosh ishlatiladi, chunki yuqoridan va uning pastki qismi ishlamoqda;
- Joylashtirish qurilmasi (aktuator ) - mexanizm boshning boshini boshqaradi. Doimiy neodmium magnitlari va bosh blokning oxirida joylashgan panjaradan iborat;
- Nazoratchi - elektron mikrohirlik ishni boshqarish HDD;
- Avtomobillar maydoni - Ichki qismidagi disklar yonidagi qattiq disk ichidagi joy, ular bo'shligining ish joyiga zarar etkazmaslik uchun bo'shashgan (parklangan) boshlari.
Bunday murakkab qattiq disk qurilmasi. U ko'p yillar oldin tashkil etilgan va unga uzoq vaqt davomida tub o'zgarishlar kiritilmagan. Va biz davom etamiz.
Qattiq disk qanday ishlaydi
HDD dvigatelning kuchiga etkazib berilsa, uning shpanlar sobitlangan bo'lsa, u aylana boshlaydi. Disklarning yuzasi doimiy havo oqimi natijasida hosil bo'lgan tezlikni yozib, boshlar harakatlana boshlaydilar.
Ushbu ketma-ketlik (birinchi yozgi disklar, so'ngra boshlarni ishlay boshlang) natijada havo oqimiga olib keladi, boshi plitalar ustiga urildi. Ha, ular hech qachon disklarning yuzasiga tegmaydilar, aks holda ikkinchisi darhol shikastlanadi. Shunga qaramay, magnit plitalarning yuzadagi masofasi shunchalik kichik (~ 10 nm), siz uni yalang'och ko'z bilan ko'rmaysiz.
Ishga tushirilgandan so'ng, birinchi navbatda xizmat haqida ma'lumotni o'qing qattiq shart Disk va u bilan bog'liq boshqa kerakli ma'lumotlar nolga teng yo'lda joylashgan. Shundagina ma'lumotlar bilan ishlash boshlanadi.
Kompyuterning qattiq diski to'g'risidagi ma'lumotlar, o'z navbatida, sektorlarga bo'lingan (bunday sodali zardan) bo'lgan treklarga qayd etiladi. Fayllarni yozish uchun bir nechta sektor klasterga birlashtirilgan, bu faylni yozib olish mumkin bo'lgan eng kichik joy.
Bunday "gorizontal" Disk bo'linmasiga qo'shimcha ravishda, shartli "vertikal" mavjud. Barcha boshlar birlashtirilgan bo'lsa, ular har doim trekning yuqorida joylashgan bo'lib, ularning har biri disk ustida joylashgan. Shunday qilib, HDD boshini ishlatish paytida silindr tortadi:
HDD ishlaydi, aslida u ikkita buyruqni bajaradi: o'qish va yozish. Yozuv buyrug'ini bajarishingiz kerak bo'lganda, hudud u bajariladigan diskda hisoblanadi, keyin boshlar o'ralgan va buyruq bajariladi. Keyin natija tekshiriladi. Ma'lumotni to'g'ridan-to'g'ri diskka yozib olishdan tashqari, ma'lumot u keshiga ham tushadi.
Agar boshqaruvchi o'quvchini o'qish uchun kelsa, avvalambor keshda kerakli ma'lumotlarni tekshirib ko'radi. Agar u bo'lmagan bo'lsa, muvofiqlashtiruvchi koordinatalar yana boshlarni joylashtiring, boshni joylashtiring, boshi joylashtiriladi va ma'lumotlarni o'qing.
Ishni tugatgandan so'ng, qattiq diskning kuchi yo'qolganda, to'xtab turish joyida boshlarni avtomatik to'xtash joyi paydo bo'ladi.
Kompyuterning qattiq disklari umumiy atamalarda ishlaydi. Aslida, hamma narsa ancha murakkab, ammo odatiy foydalanuvchini, ehtimol bunday tafsilotlar kerak emas, shuning uchun biz ushbu bo'lim bilan yakunlaymiz va keling, keyinroq boramiz.
Qattiq disklar va ularning ishlab chiqaruvchilarining turlari
Bugungi kunda bozorda uchta asosiy qattiq disk ishlab chiqaruvchisi: G'arbiy raqamli (WD), Toshiba, Seagate. Ular har xil tur va talablarga bo'lgan talabni to'liq qoplaydilar. Kompaniyaning qolgan qismi buzilib, asosiy uch uchlik yoki taniqli odam tomonidan so'rilgan.
Agar biz HDD turlari haqida gapiradigan bo'lsak, ularni shu tarzda ikkiga bo'lish mumkin:
- Noutbuklar uchun - asosiy parametr - qurilmaning o'lchami 2,5 dyuym. Bu ularga Leptop uyida ixcham joylashtirilgan bo'lishi mumkin;
- Kompyuter uchun - bu holda, 2,5 "qattiq disklardan foydalanish, ammo qoida tariqasida, 3,5 dyuymdan foydalanish mumkin;
- Tashqi qattiq disklar - asboblar, alohida kompyuter / noutbuk bilan alohida ulanadi, eng ko'p faylni saqlashning rolini boshqaradi.
Shuningdek, maxsus qattiq turi Disklar - serverlar uchun. Ular odatiy kompyuterlar bilan bir xil, ammo ular ulanish uchun interfeyslar bilan ajralib turishi mumkin va undan yuqori.
Boshqa hDD ajratish Turlar ularning xususiyatlaridan kelib chiqadi, shuning uchun ularni o'ylab ko'ring.
Qattiq disk xususiyatlari
Shunday qilib, kompyuterning qattiq diskining asosiy xususiyatlari:
- Hajmi - diskka joylashtirish mumkin bo'lgan maksimal miqdordagi ma'lumotlar miqdori. Odatda birinchi bo'lib qarashadi hDD-ni tanlang.. Ushbu ko'rsatkich 10 silga etishi mumkin, ammo 500 Gb - 1 soat tez-tez uy kompyuteri uchun tanlanadi;
- Forma omili - o'lcham shafqatsiz disk. Eng keng tarqalgan - 3,5 va 2,5 dyuym. Yuqorida aytib o'tilganidek, ko'p hollarda noutbuklarda o'rnatilgan. Ular tashqi HDDda ham qo'llaniladi. Kompyuterda va server 3.5 "ni tashkil qiladi". Shakllantiruvchi shaklda balandlik hajmiga ta'sir qiladi, shunda ma'lumotlar kattaroq diskka joylashtirilishi mumkin;
- Shpindelning aylanish tezligi - Shancanlar qanday tezlikni aylanadi. Eng keng tarqalgan 4200, 5400, 7200 va 10 000 RPM. Bu xarakter unumdorligi, shuningdek qurilmaning narxiga bevosita ta'sir qiladi. Tezlik qanchalik yuqori bo'lsa - shunchalik ham ma'nosi;
- Interfeys - Wide (Ulagich turi) HDD-ni kompyuterga ulang. Bugungi kunda ichki temir yo'l uchun eng mashhur interfeys - Sata (Eski kompyuterlarda ishlatilgan). Tashqi qattiq disklar, odatda USB yoki Firewire orqali ulangan. Ro'yxatdan tashqari, SAS kabi ko'proq interfeyslar mavjud;
- Bufer hajmi (Naqd pul xotirasi) - Tez xotiraning turi (qo'chqor turida) temir yo'l boshqaruveriga o'rnatilgan ma'lumotlarni eng tez-tez parvo qilish uchun vaqtincha saqlash uchun. Bufer hajmi 16, 32 yoki 64 MB bo'lishi mumkin;
- O'zboshimchalik bilan kirish vaqti - HDD diskning istalgan qismidan yozish yoki o'qish uchun kafolatlangan vaqt. 3 dan 15 ms gacha o'zgarib turadi;
Yuqoridagi xususiyatlarga qo'shimcha ravishda siz bunday ko'rsatkichlarni ham bajarishingiz mumkin.
Ko'pgina foydalanuvchilar qattiq disk moslamasiga qiziqishmoqda. Va hech qanday sababsiz, chunki bugungi kunda kompyuterda eng keng tarqalgan ma'lumotlar HDD. Keyingi uning ish va tuzilish tamoyillariga ajratiladi.
Winchester o'zining mohiyatida plitalardagi o'yinchiga o'xshaydi. Shuningdek, unda plitalar va o'qish boshlari mavjud. Biroq, HDD qurilmasi ancha murakkab. Agar biz qattiq diskni aniqlasak, biz asosan plitalar metalldir va magnit qatlam bilan qoplanganini ko'ramiz. Bu qayd etilganligi qayd yozuvi. 4 dan 9 gacha qattiq disk plitalari hajmiga qarab, ular mil silliq deb ataladi va 3600 dan 10 000 gacha ing'izolment / ommaviy iste'mol mahsulotlari uchun min.
Plitalar blokining yonida o'qish boshliqlari. Boshlarning soni magnitli disklar soniga, ya'ni diskning har bir yuzasida aniqlanadi. Qattiq disklardagi o'yinchidan farqli o'laroq, bosh plitalarning yuzasiga tegmaydi va uni osib qo'yadi. Bu mexanik kiyimni yo'q qilishga imkon beradi. Chunki plitalar yanada tezroq aylanish tezligi bor va boshlar ulardan juda oz masofada bo'lishi kerak, bu ishda hech narsa olish mumkin emas. Axir, mayda chang qo'llanilishi mumkin jismoniy zarar. Shuning uchun mexanik qismi germetik ravishda qopqoq bilan qoplangan va elektron tarzda amalga oshiriladi.
Ba'zi foydalanuvchilar qattiq diskni qanday qismlarga ajratishga qiziqishmoqda. Ishlash diskini tahlil qilish uning siqilishining buzilishini ta'minlaydi, deb tushunish kerak. Va bu, o'z navbatida, uni nido qilishga olib boradi. Shuning uchun, agar siz ma'lumot tashuvchisida barcha ma'lumotlarni yo'qotishga tayyor emassiz, buni qilish kerak emas. Agar sizda o'tkir narsa bo'lmasa, diskni ochish kerak bo'lsa, faqat qattiq diskda bo'lgan qiziquvchanlik, demontaj qilingan HDDning fotosuratini ko'rishingiz mumkin.
Shuning uchun magnitli disklarda qattiq disklar demontaj qilindi va maxsus laparar oynasida to'planadi. Unda yuqori tozalash va mustahkam havo ta'minoti tizimi yordamida atrof-muhit atrof-muhit tomonidan qo'llab-quvvatlanadi. Uyda diskingizni buzgandan so'ng, siz uni albatta ishlov bermaydigan holatga berasiz.
O'qish boshlari plastinka blokining yonida ishlamayapti. Bu, shuningdek, to'xtash joyi deb ham ataladi. Maxsus qurilma ish joyini faqat disk kerak bo'lganda tezlashtiradi. Ularning barchasi birgalikda harakatlanmoqdalar va har bir alohida emas. Bu sizga barcha ma'lumotlarga tezkor kirish imkoniyatini beradi.
Elektron kengash yoki nazorat qiluvchi, qoida tariqasida, qattiq diskning pastki qismiga biriktirilgan. U hech narsani himoya qilmaydi va bu mexanik va termal shikastlanishdan juda zaif. Bu mexanikani boshqaradigan kishi. Vinchest noutbukdan 3,5 dyuym o'lchamda farq qiladi. Printsip qiyin ish Disk bir xil. Ular faqat magnit kritlar va saqlash imkoniyatlari bo'yicha farq qiladi.
Kuzatsangiz, qattiq disk qurilmasi zarba, titraylar, tirnalishlar, harorat va kuchlanish sakrashlaridagi jiddiy o'zgarishlarga duchor bo'ladi. Va bu uni juda ishonchli tashuvchiga aylantiradi. Buning sababi shundaki, noutbukdagi qattiq disk statsionar kompyuterga qaraganda tez-tez uchraydi. Oxirida portativ qurilmalari Bizga doimiy ravishda silkitiladi, ba'zida tushadi, sovuqqa qo'yadi yoki quyoshga qo'ydi. Va bu, o'z navbatida, Vinchesterga salbiy ta'sir qiladi.
HDD hayotini uzaytirish uchun uni tomchilab, zarba berishga olib kelmang, uy-joyning etarli shamollatib qolishi, faqat quvvat o'chirilganda. Ushbu kamchiliklar yangi turdagi ko'rinishga olib keldi. winchesters SSD.. Asta-sekin, ular HDD tomonidan sinovdan o'tkaziladi, bir vaqtlar ajoyib tashuvchilarni ko'rib chiqadi.
Mantiqiy qurilma
Qattiq diskning ichkarida qanday ko'rinishini bilib oldik. Endi biz uning mantiqiy tuzilishini qismlarga ajratamiz. Ma'lumotlar ma'lum tarmoqlarga bo'lingan treklardagi qattiq diskka yoziladi. Har bir sektorning hajmi 512 baytni tashkil etadi. Serial tarmoqlar klasterga birlashtirilgan.
Yangi HDDni o'rnatishda siz formatlashingiz kerak, aks holda kompyuter shunchaki ko'radi bepul joy Haydovchida. Formatlash jismoniy va mantiqiy. Birinchidan, sektorlardagi disklarning buzilishini anglatadi. Ulardan ba'zilari "yomon" deb qaror qilishlari mumkin, ya'ni ma'lumotni yozish uchun yaroqsiz. Ko'pgina hollarda, sotishdan oldin haydovchi allaqachon formatlangan.
Mantiqiy formatlash qattiq diskning mantiqiy qismini yaratishni anglatadi. Bu sizga ma'lumot bilan ishlashni soddalashtirish va optimallashtirish imkonini beradi. Mantiqiy bo'lim ostida (yoki boshqa joyda, chaqirilganidek) mantiqiy disk"Drayvning ma'lum bir joyi belgilanadi. Siz u bilan alohida qattiq disk kabi ishlashingiz mumkin. Qattiq diskni uning bo'limlari bilan qanday ishlashini tushunish uchun mantiqiy jildlar soniga qarab qattiq diskni 2-4 qismga ajratish kifoya. Har bir bunga siz formatlash tizimingizni qo'llashingiz mumkin: FAT32, NTFS yoki EXFAT.
Texnik ma'lumotlar
Bir-biridan, HDD ushbu ma'lumotlardan farq qiladi:
- hajmi;
- shpindel tezligi;
- interfeys.
Bugungi kunga qadar qattiq diskning o'rtacha hajmi 500-1000 gb. Siz ommaviy axborot vositalarida qayd qilishingiz mumkin bo'lgan ma'lumotlarning miqdorini belgilaydi. Shind tezligidan siz ma'lumotlarga, ya'ni ma'lumot olish va yozish va yozishni qanchalik tezkor bo'lishingizga bog'liq bo'ladi. Eng keng tarqalgan interfeys - bu allaqachon axloqiy jihatdan eskirgan va sekin ishlashni o'zgartirishga kelgan kala. Ular bir-birlari va onaning taxtasiga ulanishni ulagichning bir-biridan farq qiladi. Zamonaviy noutbukning diskini faqat sata interfeysi yoki sata2.
Ushbu maqolada qattiq disk qanday tashkil etilganligini, uning ishi, Checa va mantiqiy tuzilishni muhokama qiladi.
Har bir ma'lumotlar baytati 16 bitli kodga aylantiriladigan LDM, o'zgartirilgan chastota modulyatsiyasi (MCHM) usullari va Rll usulining usullari.
Mohm usulida, ma'lumotni yozish zichligi Jahon kubogi usuliga nisbatan ikki baravar ko'payadi. Ushbu usul uchun (14.2-rasm), agar yozib olinadigan ma'lumotlar biti bo'linsa, unda soatning bitlari yozilmagan. Agar yozilgan bo'lsa " 0 "Va avvalgi bit edi" 1 "Sinxronlashtirish signali, shuningdek, ma'lumotlar bitlari qayd etilmaydi. Ammo bundan oldin " 0 "Bir oz qiymat" 0 "Sinxronlashtirish signali qayd etiladi.
Hozirgi kunda 3 turdagi yozuvlar mavjud:
Parallel yozuv usuli
Ayni paytda bu NJMD-dagi ma'lumotlarni qayd etishning eng keng tarqalgan texnologiyaidir. Ma'lumot bitlari kichik bir boshdan foydalanib, aylanadigan disk yuzasidan milliardlab gorizontal domenlarning magnitlangan domenlarini yoqib yuboradi. Ushbu hududlarning har biri magnitlanishiga qarab mantiqiy nol yoki birlik. Bugungi kunga qadar domenlar shunchalik kichik bo'ladiki, ularning barqarorligi haqida savol keskin. Ushbu texnologiyani yanada rivojlantirish shubhali, ko'pchilik bu usulni tugatgan. Ushbu usuldan foydalanganda, ushbu usuldan foydalanganda, rekord zichlik, hozirda 150 gbit / dyuym (23gbit / sm²).
Perpendikulyar yozuv usuli
Muammoni hal qilish maqsadida zichlikning yanada oshishi bilan ko'plab ishlab chiqaruvchilar ma'lumot bitlari vertikal domenlarda saqlanib qolish texnologiyasini ko'rib chiqadilar. Bu kuchli magnit maydonlardan foydalanishga imkon beradi va 1 bitni yozib olish uchun zarur bo'lgan material maydonini kamaytiradi. Tekshiruv zichligi eksperimental prototipda 200 gbit / dyuym (31 Gbit / s), zichlikni 400-500 gbit / inmeni (60-75 Gb / sm²) ga berish rejalashtirilgan.
Issiqlik magnit yozuv usuli
Issiqlik magnit yozuv usuli (issiqlik yordami yordam beradi - Hamr) hozirda faol rivojlanmoqda. Ushbu usuldan foydalanganda, diskning sirtining juda kichik joylarini magnitlashiga imkon beradigan diskda isitish. Disk soviganidan so'ng magnitlanishi "belgilangan". Bu bu usul Seagate va IBM kvadrat metr uchun 4 tbitdan iborat zichlikdan foydalanadilar. dyuym (har kvadrat metr uchun 620 gbit / s.). Bu 3,5 dyuymli qattiq diskni 25 siljitishga imkon beradi. Maksimal zichlik belgisi sifatida kvadrat metr uchun 100 tbit qiymati nomlangan. Dyuym (sm uchun taxminan 15 tb. Sm), bu 3,5 dyuymli shaklda 0,65-pb (Pb (Pb) hajmiga mos keladi.
Qattiq magnitli ma'lumotlarni yozish uchun format
NGMD odatda ma'lumotlar formatlaridan (17, 34 yoki 52) va bitta sektorda 512 yoki 1024 baytda ma'lumotlar hajmidan foydalanadi. Tarmoqlar magnit markali bilan belgilanadi.
Ma'lumot formatida PVMning ichki dasturiy konfiguratsiyasi va haydovchi adapterining texnik tavsiflari bilan belgilanadi. Formatning tuzilishi (14.3-rasm) NGMD-da ishlatiladigan tuzilishga o'xshaydi.
Har bir sektorning boshlanishi manzil belgisi bilan ko'rsatilgan. Tanlov identifikatori va ma'lumotlar maydonchalarining boshida sinxronizatsiya baytlari NGMD adapteri ma'lumotlarini tanlash sxemasini sinxronlashtirishga xizmat qiladi. Sektor identifikatori tsilindr raqamlari kodlari, boshliqlar va sektorlar tomonidan taqdim etilgan paketda disk manzili mavjud. NGMD-dan farqli o'laroq, taqqoslash va bayroq baytlari qo'shimcha ravishda idning identifikatoriga kiritiladi. Taqqoslash baytlari identifikatsiya o'qilishi amalga oshiriladigan har bir sektor uchun bir xil sonni anglatadi. Bayroq baytida bayroq bor - tabriknoma ko'rsatilgan ko'rsatgich (asosiy yoki zaxira, ishlaydigan yoki nuqsonli).
Nazorat baytlari identifikator sohasida, sektorni identifikatori qayd etishda va ma'lumotlar maydonida, har safar har bir yangi ma'lumotlar qayd etganda. NGMD-dagi nazorat Baytlar nafaqat aniqlash, balki o'qish xatolarini tuzatish uchun mo'ljallangan. Eng ko'p ishlatiladigan mushriklar tuzatish kodlari; Muayyan kodlardan foydalanish adapterning aylanishiga bog'liq.
Ishlatishdan oldin NJD ishlab chiqariladi boshlang'ich formatlash - Xizmat ma'lumotlari disk paketiga yozilganda, maxsus dasturni boshqarish bo'yicha olib borilayotgan protsedura va ma'lumotlar maydonlarining mavjudligi yozilgan.
Yaqinda kompaniya foydalaniladi adaptiv formatlash. Uning mohiyati shundaki, haydovchilarning har bir nusxasi alohida ishlash va ishonchlilikni ta'minlash uchun individual ravishda sozlangan. Buning uchun to'plangan diskning har bir juftligi tezkor diskning xususiyatlarini aniqlash uchun sinovdan o'tkaziladi, shunda magnit plitaning har bir tomoni alohida formatlanadi (trek va sektorlarga joylashtiriladi) Bu bosh bilan ishlashda eng yaxshi xususiyatlarni ta'minlash uchun. Natijada, har bir plastinkaning har bir tomonidagi yozuvning chiziqli zichligi qo'shni bilan birlashishi mumkin emas
Elektron o'qish-yozish jarayonlarini sinxronlashtirish va elektrotomexnik saqlash tugunlarining ishlashini boshqarish uchun HPMD-da besh xil interval ishlatiladi.
Boshlang'ich formatlash natijasida tarmoqlarning joylashuvi aniqlanadi va ularning mantiqiy raqamlari o'rnatiladi. Diskning aylanish tezligi juda katta bo'lganligi sababli, ketma-ket sektorlarga kirishda diskning minimal inqiloblari, bir-biridan bo'lgan jismoniy sektorlar (14.4-rasm).
Ga 
tarmoqlarning joylashuvi diskni formatlashda o'rnatiladi. Muqobil koeffitsientlar 6: 1, 3: 1, 1: 1. Eng yangi LCD modellari 1: 1 koeffitsientlaridan foydalanadi va ularni boshqaruvchilari bitta trekdagi ma'lumotlarni bitta trekka kiritish uchun diskdan o'qiydilar va keyin uni bufer xotirasida saqlaydi. Bufer xotirasidan so'rashganda, ma'lumot allaqachon kerakli tarmoqlardan uzatiladi.
Har bir diskning treki bir xil miqdordagi sektorlarga bo'linadi, shuning uchun nol trekka yaqinroq bo'lgan yo'llardagi sektorlar kichikroq hajmga ega. Bunday tarmoqlarni yozish uchun
katta intensivliklarning magnit maydonlaridan foydalaniladi ( qayta tiklash kompensatsiyasi). Disk yuzalarining (boshliqlar), silindrlar (treklar) va yozib olish kompensatsiyasi boshlanadigan nuqta bo'lgan joylar soni konfiguratsiya uchun sozlamalar NGMD-ni boshqarish.
O'rtacha kirish vaqti NJD haqida ma'lumot
t cf \u003d t n + 0.5 / F + T OBM, (14.1)
bu erda T N o'rtacha joylashtirish vaqti; F - diskning aylanish tezligi; T obm - almashinuv vaqti. Birja vaqtini boshqaruvchi tampon kesh xotirasi, disklar ma'lumotlarini kodlash algoritmi va muqobil koeffitsientining mavjudligi bog'liq.
Qattiq disklar
Talaba tomonidan amalga oshiriladi
40-101b guruhlari.
Karimov K.R.
O'qituvchi:
USOV P.A.
1. Qattiq diskni ishlatish tamoyili .. 3
2. Disk qurilmasi .. 5
3. Qattiq disk. 10
4. Ovoz, tezlik va kirish vaqti. 12
5. qattiq disk interfeysi .. 14
6. Tashqi qattiq disklar .. 16
Qattiq disk operatsiyasi printsipi
Qattiq disk drayveri zamonaviy shaxsiy kompyuterning eng mukammal va murakkab qurilmalariga ishora qiladi. Uning disklari juda katta tezlikda uzatiladigan ko'plab megabayt ma'lumotlarga sig'adi. Kompyuterning deyarli barcha elementlari jimgina ishlamoqda, qattiq diskka tegib, tebranadi, bu mexanik va elektron komponentlarni o'z ichiga olgan bir nechta kompyuter qurilmalariga atributga olib keladi.
Qattiq diskning asosiy printsiplari yaratilgan kundan boshlab kam o'zgargan. Qattiq disklar qurilmasi magnitofonning oddiy magnitomulasiga juda o'xshash. Faqatgina umumiy o'qda bir nechta plitalar bir nechta plitalar urishi mumkin va boshlar har bir plastinkaning ikkala tomonida bir vaqtning o'zida ma'lumotlarni birdaniga o'qishlari mumkin. Plitalarning aylanish tezligi (ba'zi bir modellarda u daqiqada 15000 indiullarga) doimiy va asosiy xususiyatlardan biridir. Boshasi sirtdan bir nechta mahkamlangan masofada plastinka bo'ylab harakatlanadi. Bu masofa kichikroq, o'qish haqidagi ma'lumotning aniqligi va yanada ma'lumotlarning zichligi bo'lishi mumkin. Qattiq diskdagi saqlash qurilmasiga qarab, siz faqat bardoshli metall qutini ko'rasiz. U to'liq muhrlangan va diskni chang zarralaridan himoya qiladi va diskning boshi va yuzasi o'rtasida tor bo'shliqni kiritganda nozik magnit qatlamga zarar etkazishi va diskni chiqarish mumkin. Bundan tashqari, turar joy elektr energiyasini elektromagnit aralashmadan himoya qiladi. Agar barcha mexanizmlar va ba'zi elektron tugunlar mavjud bo'lsa. Mexanizmlar bu ma'lumotlarning o'zlari saqlanib qoladi, ularda disklardan ma'lumotlarni, shuningdek, harakatlarni amalga oshiradigan dvigatellarni yozadi va o'qing. Disk juda silliq sirtli dumaloq qopqoq, kamroq tez-tez - ingichka ferromagnit qatlam bilan qoplangan keramika yoki shishadan. Disklar amalga oshiriladi. Ko'pgina disklarda temir oksidi qatlami ishlatilgan (odatdagi magnit lenta bilan qoplangan), ammo qattiq disklarning so'nggi modellari taxminan o'nga yaqin mikronli kobalt qatlami bilan ishlaydi. Bunday qoplama yanada mustahkam va, bundan tashqari, bu rekord zichlikni sezilarli darajada oshirishi mumkin. Uni qo'llash texnologiyasi integral mikrosxemalar ishlab chiqarishda qo'llaniladigan narsaga yaqin.
Disklar soni boshqacha bo'lishi mumkin - birdan beshgacha, ish yuzalari soni mos ravishda ikki baravar ko'p (har bir diskda). Ikkinchisi (shuningdek, magnit qoplama uchun ishlatiladigan material) qattiq disk quvvatini belgilaydi. Ba'zida ekstremal disklarning tashqi yuzasi ishlatilmaydi, bu haydovchi balandligini pasaytiradi, ammo ish yuzalari soni kamayadi va g'alati bo'lishi mumkin.
Magnit boshlar ma'lumotlarni disklarga o'qing va yozadilar. Yozish printsipi odatda an'anaviy lena magnitolasida ishlatiladigan narsalarga o'xshash. Raqamli ma'lumotlar O'zgaruvchilarga aylandi elektr tokimagnit boshiga kirish va keyin uzatilgan magnitliAmmo diskni idrok va "eslay olish" degan magnit maydon shaklida allaqachon. Magnitli disk qoplamasi o'z-o'zidan (o'z-o'zidan) magnitlanishi eng kichik joylarining ko'pligi. Aniqlik uchun, tasavvur qiling, disk turli yo'nalishlarga yuborilgan juda kichik o'qlar qatlami bilan qoplangan. Bunday o'qlar domenlar deb ataladi. Tashqi magnit maydonning ta'siri ostida domenlarning o'ziga xos magnit maydonlari uning yo'nalishi bo'yicha yo'naltirilgan. Tashqi maydonni to'xtatgandan so'ng, qoldiq magnitlanishi zonalari disk yuzasida hosil bo'ladi. Shunday qilib, diskda qayd etilgan ma'lumotlar saqlanib qoldi. Disk magnitli boshni tozalashning ro'parasini aks ettirganida, bir disk magnitli elektr kuchini o'zgartirganda, magnitlanishning kattaligiga qarab turli xil o'zgaradi. Shpindel o'qiga o'rnatilgan disklar paketida maxsus dvigatel kompakt-ila tortilishi mumkin. Disklarni aylantirish tezligi odatda 7,200 rpm. Haydovchi haydovchining ish holatini kamaytirish uchun dvigatelni yoqishda dvigatel bir muncha vaqt majburiy rejimda ishlaydi. Shuning uchun kompyuterning elektr ta'minoti cho'qqisiga quvvat berish kerak. Endi boshlarning ishi haqida. Ular aniq o'stiruvchi vositadan foydalanib, xuddi shu tarzda, "suzuvchi", unga tegmasdan, mikronning aksiyalarida "suzadi". Disklarning yuzasida magnitlangan bo'limlar, konsentrik doiralar shaklida ma'lumotlarni yozib olish natijasida shakllantiriladi. Ularga magnit yo'llar deb nomlanadi. Harakati har bir izni to'xtatadi. Barcha yuzalardagi bir-birida joylashgan yo'llarning umumiyligi tsilindr deb ataladi. Barcha haydash boshlari bir vaqtning o'zida harakatlanadilar, bir xil miqdordagi silindrlarga bir xil raqamlarga ega bo'lishadi.
Disk qurilmasi
Oddiy qattiq disk, Gerboblock va elektroncha to'lovlardan iborat. Qadrli, barcha mexanik qismlar bortga - boshlarning yaqin atrofidagi xiyobonning ichki qismida joylashtirilgan g'alla ichiga qo'yilgan albtroniklar bortida joylashgan.
Dvigatel disklarda - tekis disklarda bo'lgani kabi tekis, yoki shpindel disk paketiga o'rnatilgan. Disklarni aylantirganda, germobockning perimetri atrofida aylanib yuradigan va doimiy ravishda uning yon tomonlariga o'rnatilgan filtr tomonidan mustahkamlangan kuchli havo oqimi yaratilgan.
Bir ulagichlarga yaqinroq, chap yoki o'ng tomonida, "Tower Cran" ning bir tomonida joylashgan: O'qning bir tomonida, diskning bir tomonida, ingichka, uzun va yorug'lik tashuvchilar bor magnit boshlarBoshqa tomondan, bir tomondan, elglomiy drayverni o'rash bilan qisqaradi. Joylashuvning boshlig'ini tanqid qilganda, boshi markazda va disklarning atrofidagi ARC bo'ylab harakatlanadi. Sozetka o'qlari va militka orasidagi burchak pozitsiyaning o'qi iloji boricha mayda-chuyda burilib, boshning o'qini burish uchun boshning o'qi bilan bir qatorda tanlanadi.
Ilgari modellarda tosh stanli motor o'qiga o'rnatildi va treklar orasidagi masofa qadam bilan belgilandi. Zamonaviy modellarda, chiziqli dvigatelda biron bir tishli emas, shuningdek disklarda qayd etilgan signallar tomonidan yozilgan, bu diskda qayd etilgan signallar va rekord zichligi sezilarli darajada ko'payadi disklarda.
Joylashuvni o'rash statorni o'rab oladi, bu doimiy magnitdir. Muayyan qiymat va qutbni ta'minotini etkazib berishda rocker tegishli tomonda mos keladigan tomonga aylantirila boshlandi; Jinoyat oqimini kesish orqali siz biron bir holatda pozitsiyani o'rnatishingiz mumkin. Bunday haydovchi tizimi ovozli lib (tovush zangori), karnay diffuzeriga o'xshash o'xshashlik bilan.
Shankida, magnitli lort, odatda, boshlarning haddan tashqari ichki holati (qo'nish zonasi - ekish zonasi) bo'lgan kichik doimiy magnitdir. bu holatda. Bu boshlarning parking holati, shu bilan birga disk yuzasida, u bilan aloqa qilish. Bir qator qimmat modellarda (Odatda SCSI), masalan, pozitsiyani belgilash uchun maxsus elektromagnit holatni belgilash uchun maxsus elektromagnit holatni belgilash uchun maxsus elektromagnit ta'minotini o'rnatadi. Disklarning ekish sohasida ma'lumotlar qayd etilmaydi.
Qolgan bo'sh joyda boshlardan olingan signalni va ularning kaliti eshituvchidir. Joylashtirish mashinasi moslashuvchan kamarli kabel bilan, ammo individual individual drayverlar (xususan Maktor AV modellarida) shamolning kuchi faol ish bilan sindirishga moyil bo'lgan alohida bir simlar bilan bog'liq. XeMAmal atmosfera bosimi ostida odatiy buzilgan havo bilan to'ldirilgan. Mikrofiroqning qopqog'ida ba'zi qattiq disklar bloklarida kichik derazalar ingichka plyonka bilan shakllantirilgan, ular ichidagi va tashqarida bosimni tenglashtiradi. Bir qator modellarda deraza havoga o'tkaziladigan filtrni yopadi. Qattiq disklarning ba'zi modellarida mitel o'qi va poster faqat bitta joyda o'rnatiladi - qattiq diskning tanasida, boshqalari esa gevoglokning qopqog'iga qo'shimcha ravishda biriktiriladi. Ikkinchi modellar biriktirilganda mikrod-deformatsiyaga nisbatan sezgirroqdir - noto'g'ri o'qning yaroqsiz eksasining etarli darajada kuchli kuchayishi. Ba'zi hollarda, bunday shampon umuman qiyin yoki qaytarilishi mumkin. Electronics Boshqaruvi - olinadigan, olinadigan, Go'dakbokka bog'laydi - har xil dizaynlarning ikkita ulanishlari. Boshqaruv qattiq diskning asosiy protsessori, ROM, odatda ishlatiladigan va o'qish signallarini qayta ishlash va interfeysni qayta ishlash va qayta ishlashni tayyorlash va disklar buferi (DSP). mantiqiy mantiq. Yolg'iz drayverlarda protsessor dasturi romda to'liq saqlanadi, ikkinchisida uning qismi disk xizmati sohasida qayd etiladi. Drayvni yozib olish mumkin (model, model, ishlab chiqarish raqami va h.k.). Ba'zi qattiq disklar Ushbu ma'lumotni elektr tarmog'iga qayta dasturlashda saqlaydi (EEPROM).
Ko'pgina qattiq disklar Electronics Boshqaruvi bo'yicha maxsus texnologik interfeys mavjud bo'lib, ular orqali plakat uskunalari yordamida siz derazali drayver bilan ishlash, formatlash, qayta tayinlash, test va qayta rasmiylashtirish va boshqalar. Antert-ning zamonaviy saqlash moslamalari, texnologik interfeys standart interfeys standartida amalga oshiriladi, bu esa uni adapter orqali kompyuterning alfirum terminaliga yoki kompyuter portiga ulash imkonini beradi. Terminaldan etkazib berilgan buyruqlarni bajaradi va natijalarni terminalga qaytaradi va natijani terminalga qaytaradi. Egiluvchan disklar singari qattiq disklarning erta modellari toza magnit yuzalar bilan qilingan; Dastlabki belgilash (formatlash) iste'molchi tomonidan o'z xohishiga ko'ra amalga oshiriladi va har qanday vaqtni bajarish mumkin edi. Zamonaviy modellar uchun markirovka ishlab chiqarish jarayonida ishlab chiqariladi; Shu bilan birga, Sero ma'lumotlari disklarda qayd etiladi - aylanish tezligini barqarorlashtirish, sektorlarni qidirish va yuzadagi boshlarning pozitsiyasini kuzatish uchun zarur bo'lgan maxsus yorliqlar mavjud. Hozircha boshqa yuzalar boshliqlari servo ma'lumotlarini (bag'ishlangan - ajratilgan) yozib olish uchun alohida yuzaga kelgan alohida yuzalar ishlatilgan. Bunday tizim boshlang'ich belgidan keyin ular o'rtasida farq yo'qligi uchun boshlarning mahkamlashining yuqori qattiqligini talab qildi. Endi servo ma'lumotlari (o'rnatilgan - o'rnatilgan), bu sizning paketning foydali salohiyatini oshirishga va mobil tizimning qattiqligini cheklashni olib tashlaydi. Ba'zi zamonaviy modellarda, kombinatsiyalangan kuzatuv tizimi tanlangan yuzasi bilan birgalikda o'rnatilgan servo ma'lumotlaridan foydalaniladi; Shu bilan birga, qo'pol sozlama tanlangan sirtda va aniq belgilangan teglar bilan amalga oshiriladi.
Servo ma'lumotlari diskning qo'llab-quvvatlash belgisi bo'lganligi sababli, qattiq diskni boshqarish moslamasi uni mustaqil ravishda tiklashga qodir emas. Agar dasturiy ta'minotni formatlashda bunday qattiq diskni formatlashda, faqat sarlavha sarlavhalari va ma'lumotlarni sektorlar tarmog'ini tekshirish mumkin.
Dastlabki belgilar va sinov paytida zamonaviy vinchester Zavod deyarli har doim tanazzul sektorlar tomonidan aniqlanadi, ular maxsus qayta tayinlash jadvaliga kiritiladi. Oddiy ishlashi bilan qattiq diskni boshqarish moslamasi ushbu tarmoqlarni har bir trekka, treklar guruhi yoki maxsus disk zonasi uchun qoldiradi. Shu bilan yANGI ENGEHNEST Umuman olganda, ular deyarli har doimgidek, garchi ular deyarli har doimgidek bo'lishining to'liq ko'rinishini yaratadi.
Quvvat yoqilganda, qattiq disk protsessori elektronika testini bajaradi, shundan so'ng u shpindle dvigatelini yoqadi. Aylanma aylanishning ma'lum bir muhim tezligi pasayganda, havo disleyi zichligi sirtning yuzasiga va ularni disklar yuzalari bilan mikron bo'linmalariga ko'tarish uchun etarli bo'ladi - boshlari "pop-up". Shu nuqtai nazardan, tanqidiy boshni havo yostig'ida "osib qo'ying" va disklarning yuzalariga tegmang.
Nominal (odatda 3600, 4500, 5400, 5400 yoki 7200 rpm) ga yaqin bo'lgan aylanish tezligi disklariga erishgandan so'ng, ularni to'xtash zonasidan ajratib tura boshlaydi va s.aretometr qidiruv aylanish tezligini aniq barqarorlashtiradi. Keyin xizmat zonasidagi ma'lumotlar keyinchalik, xususan, nuqsonli qismlarning qayta tayinlash jadvallari.
INTERNATIONET oxirida pozitsiyani belgilangan treklar ketma-ketligi bilan o'zaro aloqada bo'lish orqali sinovdan o'tkaziladi - agar u muvaffaqiyatli o'tsa, protsessor interfeysga tayyorlanish xususiyatini o'rnatadi va interfeys rejimiga chiqadi.
Operatsiya paytida diskdagi boshning kuzatuv holati doimiy ravishda ishlaydi: doimiy ravishda o'qish signalidan, mos kelmaydigan signalni ajratish, bu sxemaga taqdim etilmoqda fikr-mulohaza, Pozitsiyani o'rash holatini boshqarish. Boshning yo'lning markazidan burilish natijasida, signal sodir bo'ladi, uni joyiga qaytarishga intiladi.
O'qish / yozish va tashqi interfeys darajasidagi ma'lumotlar oqimlarining tezligiga mos kelish uchun - Qattiq disklar oraliq tamponga ega, ko'pincha kesh, ovoz odatda bir necha o'nlab yoki yuzlab kilobiklarda. Bir qator modellarda (masalan, kvant), bufer umumiy ishlaydigan xotirada joylashgan bo'lib, unda boshqaruv dasturiy ta'minotining orqa qismi yuklangan, shuning uchun buferning haqiqiy hajmi umumiy xotira hajmidan kam (80-) 90 Kb Kvantumda 128 Kb ostida). Boshqa modellar (kontner, ikurak) RAM buferi va protsessor alohida amalga oshiriladi.
Quvvat o'chirilganda, boshqaruvning konsultatorlarida qolgan energiyani ishlatish yoki uni dvigateli sifatida olib tashlash, bu bir vaqtning o'zida markani o'tkazish joyida pozitsiyani o'rnatish buyrug'ini keltirib chiqaradi Aylanish tezligi tanqidiy jihatdan past bo'lgunga qadar to'g'ri. Ba'zi og'ir drayvlarda (kvant), bu bahorgi yuklangan roker oralig'ida, doimiy ravishda havo bosimini boshdan kechiradi. Havo oqimining zaiflashishi bilan, rocker qo'shimcha ravishda pozitsiyani to'xtash joyiga qo'yadi, u erda u qulf bilan o'rnatiladi. Smindle tomon boshlarning harakati, shuningdek, disklarning aylanishidan kelib chiqadigan markazli kuchga hissa qo'shadi.
Qattiq disk
Endi - aslida qattiq disk ishlov berish jarayoni haqida. Keyin dastlabki sozlama Electronicika va mexanika Qattiq disk mikrokompyuteri tizim / interfeys kartasida joylashgan kontromerning kutish rejimiga kiradi. Buyruqni qabul qilib, servo pulslarida kerakli trekni topib, boshning boshi "pastga tushguncha" trekni topib, ma'lumotni o'qiyguncha kutadi. Agar boshqaruvchi hech bir sektorni o'qishni / yozishni talab qilsa, lekin bir nechta qattiq diskni boshqaruvchi yoki undan ma'lumot uzatilishi bilan bir-biridan foydalanib, bufer rejimida yoki undan o'qishni yoki undan birlashtirilgan.
Disklarning yuzasidan optimal ravishda foydalanish uchun, zonded bit yozuvi - ZBR - bu tashqi treklarda ko'proq (va shuning uchun axborot salohiyatiga ega bo'lgan tashqi treklarda) Ichki zichlikka nisbatan ko'proq zichlik bilan yozilgan. . Butun sirt ichidagi doimiy zichlik bilan bunday zonalar chodirga va ko'proq hosil bo'ladi; Shunga ko'ra, tashqi zonalarda o'qish va o'qish tezligi ichki tomondan yuqori. Buning natijasida vinchesterning "boshlanishi" ga yaqinroq joylashtirilgan fayllar umuman boshlanadi. tezroq fayllaruning "oxiriga" yaqinroq joyda joylashgan.
Endi qattiq disklarning parametrlarida ko'rsatilganlarning ko'p sonli boshlari qaerdan keladi. Ushbu raqamlar soni tsilindrlar, boshliqlar va sektorlar soni qancha ko'proq - qattiq diskning haqiqiy jismoniy parametrlarini (geometriyasini) tasdiqlaydi. Ammo ZBR-dan foydalanishda, tarmoqlar soni kuzatilganda va har bir qattiq disk uchun bu raqamlar boshqacha, shuning uchun qattiq disk boshqaruvchini bilan xabardor qilib, mantiqiy geometriya ishlatila boshlandi. Ba'zi shartli parametrlar va buyruqlar buyruqlar faqat mantiqiy manzillarni jismoniyga aylantirganda. Bu holda, mantiqiy geometriya bilan qattiq diskda, masalan, 520 bosh va 63 sektorda (umumiy hajm - 2 gb) ikkita disk - to'rtta disk - to'rtta disk.
Winchesterda oxirgi avlod PrML Texnologiyalaridan foydalaniladi (qisman javob, maksimal ehtimollik - to'liq bo'lmagan javob bilan maksimal haqiqat) va s.m.r.r.t. (O'z-o'zini kuzatib borish tahlili va hisobot texnologiyalari - bu o'z-o'zini tahlil qilish va hisobot berish texnologiyasi). Birinchisi, amaldagi zichliklar bilan aniq ishlab chiqilganligi sababli ishlab chiqilganligi sababli, aniq va aniq diskning signalidan signalni o'qib bo'lmaydi - shovqin va buzilish darajasi juda katta. To'g'ridan-to'g'ri signalni o'zgartirish o'rniga, uni maksimal darajada o'xshashligi asosida ishlatilishi kerak - bu harflarni o'tkazib yuborilgan yoki buzilgan so'zlarni o'qiganimiz uchun qilingan xulosa .
Winchester, satr texnologiyasi amalga oshiriladi, operatsion parametrlar bo'yicha statistikani (strogrammadan oshib ketish vaqti, o'lchash vaqti va boshqa xatolar va boshqa xatolar soni va boshqalar) diskda yordam dasturi. Ushbu ma'lumot qattiq diskning hayotida to'planadi va har qanday vaqtda tahlil qilish dasturlari tomonidan so'ralganda bo'lishi mumkin; U mexanika, ish sharoitlari yoki muvaffaqiyatsizligi ehtimoli bo'yicha baholanishi mumkin.
Shunga o'xshash ma'lumotlar.
11-bet
I qismdagi fayllarni qattiq diskdan tiklash
1-bob. Qattiq disk qanday ishlaydi va unda qanday ma'lumotlar saqlanadi
Qattiq disk qurilmasi haqida ozgina. Umumiy qurilma HDD.
Qattiq disk nima (qattiq disklarda qattiq diskda)? Agar siz buni ko'rish imkoniga ega bo'lmasangiz, keling, tashqarida bitta metall birlik kabi ko'rinadi. Va juda bardoshli va to'liq muhrlangan. Gap shundaki, disk ishi texnologiyasi shunchalik nozikki, hatto uning ishini to'liq buzishga qodir bo'lgan eng kichik xorijiy zarracha. Bundan tashqari, inqiroz holatining oldini olish uchun tozalash filtri qattiq diskka joylashtirildi. Shuningdek, apparat uylari elektr sanoatidan ekran sifatida xizmat qiladi. Aslida, qattiq disk ikkita asosiy qismdan iborat - mexanika va elektronika. Mexanik qismning asosi - bu dumaloq shaklga ega plitalar (disklar). Aslida disk faqat bitta bo'lishi mumkin. Hammasi umuman qattiq diskning tankiga bog'liq. Bir versiyaga ko'ra, "Winchester" nomi 1973 yilda bitta noma'lum holda diskning qattiq diskini chiqardi, bu birinchi marta disk plitasini birinchi bo'lib birlashtirgan va boshlarini o'qiydi. Muhandislik borada, men ikkita modulni (maksimal maksimalda) 30 Mb ni tashkil qilgan "30-30" qisqa ichki ismini ishlatdim. Kennet Hoton, Loyiha menejeri, "Winchester" da "Winchester 30-30" "Winchester" ni "Winchester" deb atashni taklif qildi. Evropa va AQShda 1990-yillarda "Vinchester" nomi 90-yillarda ishlatilgan, yarim deformatsiya maqomini saqlab qolgan va kompyuterda "vint" so'zlariga kamaydi (ko'p ishlatiladigan versiya), "Vinc" va "supurgi". Qaysi materialdan farqli cheklanganligi sababli, u tashqi magnit maydonga ta'sir qilishdan keyin qoldiq magnitlanishni ushlab turishga qodir bo'lgan nozik modda bilan qoplangan. Ushbu qatlam ish yoki magnit deb ataladi va u ma'lumotni qayd etgan holda saqlanadi. Eng keng tarqalgan quyidagi turlar Ish qatlami:
Oksid;
yupqa plyonka;
Ikki marta antezerromagnit (OFC)
Hozirda to'rt yoki undan ortiq plitadan iborat qattiq disklar mavjud. Disklarning tarkibi boshqacha bo'lishi mumkin. Ular alyuminiy, shisha yoki kulolchilikdan qilingan. So'nggi ikki kompozitsiyalar yanada amaliy, ammo juda qimmat, shuning uchun ular "elita" qattiq disklarni yaratishda ishlatiladi. Plitaning ishlab chiqarilganidan keyin ferromagnit material qatlami bilan qoplangan. Birinchi qattiq disklar yaratilgani uchun bu erda temir oksid ishlatilgan. Biroq, bu modda jiddiy kamchilikka ega edi. Ushbu fermagnet bilan qoplangan disklar kichikroq ta'sir ko'rsatdi. Shu munosabat bilan eng ko'p ishlab chiqaruvchilar Cobalt Chromidan plitalar qoplamasi sifatida foydalanishadi. Ushbu moddaning eskirishi fermuraz tomonidan qo'llaniladigan yillarnikidan kattaroq kattalik tartibidir. Bundan tashqari, ushbu qoplama juda nozik, chunki u püskürtmeke püskürtülünüğü chiqaradi, bu yozuv zichligini sezilarli darajada oshiradi. Diskning ikkala tomonida fermuragniz qo'llaniladi, shuning uchun ma'lumotlar ikkala tomonga ham joylashtiriladi. Plitalar bir-biridan bir xil masofaga joylashtirilgan va shu bilan ularning paketlarini hosil qiladi. Disklarda ularni aylantiradigan motor mavjud. Plitalarning ikkala tomonida o'qish / yozish boshlari joylashtiriladi. Ular diskning chetidan uning markaziga o'tish uchun shu qadar tartibga solinadi. Buning uchun maxsus ushbu dvigatelga bag'ishlangan "javob beradi". Elektronika - bu protsessor, boshqarish dasturi, RAM, Yozish / o'qish kuchaytirgich kabi turli xil "zarur" apparat elementlari, masalan, u erda joylashtirilgan. Plitaning har ikki tomoni treklar bilan buzilgan. Ular, o'z navbatida, tarmoqlarda. Barcha yuzalar diametrining barcha izlari silindr hosil bo'ladi. Zamonaviy qattiq disklar "muhandislik tsilindr" ga ega. Unda xizmat ma'lumotlari mavjud (disk modeli, seriya raqami va boshqalar), shuningdek kompyuterni o'qiydi.
Ilgari, diskka ishlashga tayyor bo'lish uchun foydalanuvchi past darajadagi formatlashni amalga oshirishi kerak edi. BIOS hatto tegishli elementga tashrif buyurdi. Endi bu belgi darhol qattiq disklar ishlab chiqarishda amalga oshiriladi. Haqiqat shundaki, qachon past darajadagi formatlash Xervo islohoti qayd etildi. Uning ichida shpindl tezligini barqarorlashtirish, kerakli tarmoqlar rahbarlarini qidirish, shuningdek, boshlarning plitalar yuzasida boshlanadigan holatni kuzatish uchun zarur bo'lgan maxsus yorliqlar mavjud. Vinchesterdagi "yomon" sektorlar faqat operatsiya paytida paydo bo'ladi deb o'ylasangiz, unda siz adashyapsiz. Har qanday yangi yaratilgan qattiq disk allaqachon yomon blokga ega. Shunday qilib, past darajadagi formatlash bilan ushbu bloklar aniqlangan va maxsus qayta tayinlash jadvalida qayd etilgan. Keyin operatsiya paytida qattiq boshqaruvchi Disk allaqachon ishlab chiqarishda maxsus maqsadlar uchun ajratilgan noto'g'ri yoqimsiz bloklarni almashtiradi. Qattiq disklarda drayvlarda ma'lumotlar 512 baytga bo'lingan holda aylanadigan magnitli disklar (treklar) konsentrik doiralari bilan universal o'qish / yozish boshliqlari bilan o'qiladi. Trek - bu diskning bir tomonidagi ma'lumotlardagi "halqali". Diskdagi qayd yozuvi uni saqlash birligi sifatida ishlatish uchun juda katta. Ko'pgina disklarda uning imkoniyatlari 100 ming baytdan oshadi va bunday blokni kichik faylni juda yaxshi ushlab turing. Shuning uchun, disk yo'llari sektor deb nomlangan raqamlangan segmentlarga bo'lingan.
Qattiq disk printsiplari
Uning o'ziga xosligi tufayli, qattiq diskning ishlashi davomida magnit boshlar bilan plitalar yuzasi bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa yo'q. Buni boshqacha aytish mumkin: "o'lim kabi" muxolifati. Boshlarning dizayni, bu sizning plitalar sirtida "So'lib" ga imkon beradi. Dvigatel aylanma disklardan kuchli havo oqimi yaratilgan tezlikda (15000 RPMgacha) shpindelni aylantiradi. Bunday holda, havo yostig'ining ta'siri olinadi. Bosh va disklar orasidagi bo'shliq mikronning ulushidir. Biroq, yuqorida aytib o'tganimizdek, yuzasi bilan boshlar bilan aloqada. Ammo elektr ta'minotida muvaffaqiyatsizliklar mavjud, siz aytasiz. Ha, albatta. Ushbu voqea uchun "to'xtash joyi" deb nomlangan. Vaziyatda milya tezlik yo'nalishi (vaqt davomida) chegarasidan pastroq tushadigan holatlar paydo bo'lganda normal ish yoki ichida favqulodda holat Quvvat o'chirilganda, qattiq diskni qayta ishlashni doimiy ravishda kuzatib boradi, ular ushbu parking zonasiga chiqadi. Zona militsning o'zida joylashgan bo'lib, unda ma'lumotlar qayd etilmagan, shuning uchun magnit boshlar disk yuzasiga "yotish" mumkin. Vinchesterning "yugurish" qanday? Xulosa qilib, hamma narsa shunga o'xshash narsa bo'ladi. Qattiq disk quvvatlanganligi sababli, protsessor elektronikalarni sinovdan o'tkazishni boshlaydi va dvigatelni boshlaydi va plastinkani ijobiy natijaga aylantiradi. Aylanish tezligi oshgani sayin, havo yostig'ining ta'siri to'xtab turish zonasidan magnitli boshlarni ko'taradi. Tezlik kerakli qiymatga yetganda, boshlar to'xtash zonasini tark etadilar va servomometrlar aylanish chastotasini barqarorlashtirish uchun "qidiruv" ni qidirmoqdalar. Keyin "yomon" sektorlarni qayta tayinlang, shuningdek boshlarning joylashayotganligini tekshirish. Ishning ijobiy natijasi bo'lsa, Vinchester-boshqaruvchisi ish rejimiga o'tadi. Albatta, qattiq disk operatsiyasining mexanik jarayoni yanada batafsil ko'rib chiqilishi yanada chuqurroq, ammo biz uning batafsil tavsifini ko'rsatmaymiz. Asosiysi shundaki, siz boshlarning plitalar bilan o'zaro ta'sirining asosiy tamoyillarini tushunasiz. Agar kimdir ushbu jarayonning tafsilotlarini, keyin ushbu mavzu bo'yicha yaratilgan katta miqdordagi materiallar qiziqtirsa. Va biz qattiq diskning qattiq diskining boshqa qismiga - ma'lumotlarni o'qish / yozish texnologiyasi.
Qattiq diskdagi ma'lumotlarni o'qish / yozish
Diskni o'qish / yozish Magnit boshlar yordamida, uning harakati yuqorida ko'rib chiqilgan magnit boshlar yordamida yuzaga keladi. Agar siz hali ham eski yaxshi lena magnitafonini ushlagan bo'lsangiz, unda magnit lenta tovushini yozib olish / o'qish usuli biz uchun bir xil. Ma'lumotlar magnitli boshiga kiradigan almashtiriladigan elektr tokiga aylantiriladi, shundan keyin magnit disk magnitlangan magnit maydoniga aylantiriladi. Qattiq disk plitalari ferrromagnit qatlam bilan qoplanganligini bilamiz. Ushbu qoplamaning tanlangan tanlangan maydoni ikki mumkin bo'lgan ikkita usuldan birida tizimga kirishi mumkin. Magnitlanish bir tarzda nolni anglatadi, boshqacha, bitta. Bunday alohida magnitlangan maydon domen deb ataladi. Bu janubiy va shimoliy qutblarning ma'lum bir yo'nalishi bilan mini-magnitdir. Tashqi magnit maydon (magnitli bosh) tomonidan ma'lum bir domenni haydash, bu ushbu turg'unlikni oladi. Tashqi magnitlanish zonalari tashqi dala ta'sirini farqlash, sirtda paydo bo'ladi. Ular diskda saqlangan ma'lumotni anglatadi. Ta'kidlashni istardimki, bu domen hajmidan biri bo'lgan domenning zichligi bog'liqligi, ya'ni, bu diskning sig'imi bog'liqligini ta'kidlamoqchiman. Uzoq vaqt davomida Vinchester haqida ma'lumot yozish uchun ikkita texnologiya ma'lumotlari bilan tanishdi: parallel va perpendikulyar. Ikkinchi yozuv usuli yanada samarali bo'lsa-da, bu texnologik rezolyutsiyada biroz murakkabroq. Shuning uchun ishlab chiqaruvchilar jismoniy chegaraga kelguncha parallel usuldan foydalanib, yaxshilanishdi. Agar siz parallel yozuv texnologiyasini qisqacha ta'riflasangiz, u quyidagicha. Domenlarning magnitlanishi disk tekisligiga parallel ravishda joylashgan. Ehtimol, hamma narsa, ehtimol, magnitlar tomonidan "qo'llab-quvvatlangan", shuning uchun ularni turli xil qutblar bilan (ko'k va qizil) bir-birlariga burilishlarini biladi. Aksincha, agar siz ularni bir-birlariga bir xil rang bilan bosishga harakat qilsangiz, unda bunday urinish hech qachon muvaffaqiyatga erishmaydi. Shunday qilib, ushbu texnologiyani qo'shni domenlar chegarasida ishlatganda, tarqoq maydonlar energiyasini iste'mol qiladi, bu ularning magnit maydonlarining energiyasini oladi. Natijada, domenlarning ekstremal zarralari kam barqaror bo'lmoqda, bundan tashqari, magnit tartibidagi issiqlik tebranishlarining ta'siri oshadi. Perpendikulyar yozuv texnologiyasidan foydalanganda domen magnitlanishi lik plastinka tekisligiga 90 ° burchak ostida joylashgan. Shu sababli, bir qutbli qo'shni domenlarni rad etishning ta'siri yo'qoladi, chunki bu joyda magnitlangan zarralar bir-biriga turli xil qutblar bilan bir-biriga aylantiriladi. Bu sizga parallel yozuvlar tankini ko'paytiradigan parallel yozuvlar texnologiyasiga nisbatan o'zaro bog'liq bo'lgan makon hajmini kamaytirishga imkon beradi. Ammo uchun bu usul Arizalar magnit qatlamning yanada murakkab tarkibidan foydalanishni talab qiladi. Yupqa himoya qatlami ostida okkoh qotishma, platina va xromidan iborat yozuv qatlami mavjud. Substrat ikki qatlamli kimyoviy tarkibdan iborat bo'lib, ular antifermaget-chivandulyar qatlamlar deb ataladi. Ular sizga magnit maydonning ichki tarqalishini olib tashlashga imkon beradi. Bundan tashqari, perpendikulyar yozuv kuchli magnit maydonni yaratishi mumkin bo'lgan boshqa magnit yorliqlardan foydalanishni talab qiladi. Perpendikulyar yozuvlar oqimi 500 Gb / Ibn. Bu sizga bir nechta terabayt idishlari bilan qattiq disklarni ishlab chiqarishga imkon beradi. Biroq, ilm hali ham turmaydi va yangi texnologiyalar allaqachon amalga oshirilmoqda. Ulardan biri Hamr (Issiqlik yordamchisi magnit yozuvi) - termolomiy rekord. Ushbu texnologiya perpendikulyar yozuvlarning izdoshi va uni takomillashtirishga qaratilgan. Ushbu holatda yozuv lazer bilan qizdirish bilan sodir bo'ladi. Isitish pikosekundda sodir bo'ladi, harorat 100 ° C ga etadi. Bu holda domenning magnit zarralari ko'proq energiya olishadi, shuning uchun yuqori tinuqlik maydonini yaratish talab qilinmaydi. Yuqori energiya qayd etilgan ma'lumotlarning barqarorligini ta'minlaydi. Yana, ushbu texnologiyani ishlatish bilan materiallardan foydalanish mumkin emas yuqori darajadagi Anisotropiya. Biroq, buning uchun mos muqarrar qotish juda qimmat. Bundan tashqari, termomitik yozuv bilan ikkita alohida bosh talab qilinadi. Siz hali ham disklardan issiqlikni qanday olib tashlash kerakligini bilishingiz kerak. Ammo termolomiy yozuvdan foydalanishning katta motivatsiyasi bu haqiqatdir ushbu texnologiya Yozib olishning rekord zichligiga 1 tbit / dyuymgacha
Qattiq diskda ma'lumotlar qanday saqlanadi
Diskni boshqarish tizimini boshqaradigan eng kichik ma'lumotning eng kichik birligi sektor deb ataladi. Zamonaviy bir qator yuk tashuvchilarning soni 512 bayt. Hozirgi kunda foydalanilgan sektorlar LBA (mantiqiy blokga manzillar) deb nomlanadi. Shu bilan birga, Chs manzillar tizimidan past sig'imli disklar yoki eski uskunalar bilan to'liq moslashish uchun foydalanish mumkin. Qisqartirish Chs silindr, bosh, sektor - sektor, bosh, sektor sifatida qisqartma. Ismdan bu turdagi manzilning qattiq diskdagi qismlariga bog'langanidek, bu turdagi manzilning ma'nosi aniq. LBAning Chs ustidan ustunligi shundaki, ikkinchisining maksimal sektorlarining maksimal sonining cheklanganligi, LB va bu cheklov mahrum. Avval qattiq sektor Disk (yoki yoki undan katta, nol), yoki asosiy yuklash yozuvi deb ataladi. Ushbu sektor boshida boshqarish vositasi bo'lgan kod asosiy tizim Yuklab olishda men / o kompyuter. Kelgusida ushbu Kodeks operatsion tizimni boshqarish vositasini boshqaradi. Shuningdek, 0 sektorida jadval qattiq qismlar Disk. Bo'limning o'ziga xos doirasi. Bo'lim jadvalda, uning boshlang'ich sektori va o'lchami bilan qayd etiladi. Hammasi bo'lib, bo'lim jadvalida to'rtta bunday yozuv bo'lishi mumkin. Nollangan sektorning stolida joylashgan bo'limning boshlang'ich (boshlang'ich) deyiladi. Ushbu bo'limlarning yuqoridagi cheklovlari tufayli bitta diskda maksimal to'rtta bo'lishi mumkin. Ba'zi operatsion tizimlar faqat birlamchi hajmda o'rnatiladi. Agar siz kattaroq sonlardan foydalanishingiz kerak bo'lsa, stolda kengaytirilgan (kengaytirilgan) bo'lim qayd etiladi. Ushbu bo'lim - bu mantiqiy (mantiqiy) bo'limlar yaratilgan idishni keltirib chiqaradi. Mantiqiy hajm cheksiz miqdor bo'lishi mumkin, ammo Windows OS-da bir vaqtning o'zida ulangan hajmlar sonida latin alifbosining harflari bilan cheklangan. Ushbu uch turdagi bo'limlarda eng keng qamrovli AP, qo'llab-quvvatlaydigan raqamlar orasida qo'llab-quvvatlanadi. operatsion tizimlar Va eng katta tarqalish. Aslida, uyda yoki mijozlarning mijoz mashinalari ko'lami, bular aynan shu bo'lim turlari. Biroq, bu bo'limlar ushbu uch tur bilan cheklanganligini anglatmaydi. Ko'plab ixtisoslashgan bo'limlar mavjud, ammo ular birlamchi hajmda ham konteynerlar sifatida foydalanishadi. Bo'lim faqat diskdagi bo'sh joy; Saqlash tarkibini tashkil etish uchun har qanday ma'lumotni saqlash uchun fayl tizimi yaratilishi kerak. Bu jarayon Bu bo'lim formatlash deb nomlanadi. Fayl tizimining turlari ajoyib to'plam mavjud, derazalar oilasida, REV2FT, Reizerfs, Swap Linux yadroida ishlatilgan. Dastlab operatsion tizimlarni qo'llab-quvvatlamaydigan turli xil fayl tizimlariga (masalan, Linux bo'limlariga Windows-ga kirish va aksincha) uchun ko'plab kommunal xizmatlar mavjud. FAT / NTF kabi ba'zi fayl tizimlari, klasterli ismi kiygan qattiq diskdagi kattaroq ma'lumotlar tuzilmalari bilan ishlaydi. Klaster o'zboshimchalik bo'yicha tarkibni o'z ichiga olishi mumkin. Klaster o'lchamdagi manipulyatsiya log tizimiga qo'shimcha daromad keltiradi yoki bepul bo'sh joyni sarflaydi. Shunday qilib, qattiq diskning quyidagi tuzilishi olinadi: bu qismga bo'linadi (bu holda ushbu bo'lim haqida ma'lumot, asosiy yuklash yozuvida saqlanadi):, D:, E: va boshqalar. ., har bir bo'limda fayl tizimini o'rnatadi (bo'limni formatlash natijasida). Fayl tizimi Bo'lim maydoni (mantiqiy disk) qanday ajratilganligini va uning qaysi fayllar joylashganligi haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi. Xo'sh, keyin ba'zi bir sonli klasterlarga bo'lingan holda saqlangan fayllar, bu juda qattiq disklar singan. Fayl tizimi uning manzillarini barcha sektorlarga topshiradi, keyin ushbu manzillarda uning yoki boshqa fayllarga tegishli bo'lgan klasterlar (klasterlar) manzilini qayd etadi.
