Потребителски вход

Запомни ме | Регистрация
Постинг
14.12.2006 21:18 - Как работи нашият твърд диск ?
Автор: poems Категория: Технологии   
Прочетен: 6046 Коментари: 4 Гласове:
0



Как работи нашият твърд диск ? image

  За да работят нашите компютри, освен процесор, RAM памет, дънна платка, чипсет или BIOS, те трябва да имат къде да съхраняват информацията. Носителят, на който се съхраняват нашите документи, цифрови фотографии, или музика – това е твърдият диск (хард диск или HDD – Hard Drive). Днес на пазара се появиха твърди дискове с капацитет до 500 GB. И всички те работят по един и същ принцип... От тях се иска само да могат да четат и записват файловете (информацията), за да можем да я ползваме по-късно. Но тези два процеса, изглеждащи ви на пръв поглед елементарно, всъщност изискват много “задкулисна” работа от твърдият ви диск. След малко ще разберете устройството и работата на твърдият диск...

Вътрешно устройство и действие... Ако не сте достатъчно луди, за да отворите вашия твърд диск, за да видите какво има вътре, аз ще ви спестя това. Функциониращите части на диска са в метален корпус, който ги предпазва от прах, и магнитно въздействие. Вътрешното устройство се състои от следните неща: въртящи се дискове (плочи), глави (запис / четене), позиционираща рамка на главите и тяхното устройство за позициониране. Въртящите се плочи могат да бъдат от специално стъкло или алуминий. Минимум тези плочи на брой са една. Върху тях е нанесен тънък слой феромагнитен материал, върху който става записването на данни, и прочитането им от там. Плочите на твърдия диск се въртят с голяма скорост. И ако срещнете някъде следното: HDD 7200 RPM, това означава, че скоростта им на въртене е 7200 оборота в минута. Но днес има твърди дискове, на които плочите достигат обороти до 15 000 об./ мин (предимно за сървъри). И така да продължа по същество – освен плочите, има и четящи глави, като за всяка плоча има по две глави. Едната глава се използва за запис а другата за четене на данните от повърхността на феромагнитния слой. При плочите има една много важна особеност – те трябва да бъдат идеално балансирани, защото при високи обороти се получават центробежни сили, а оттам и вибрации, които повреждат диска, или по – точно, скъсяват неговия живот на работа.
   След дисковите плочи следва най-прецизното нещо в хард диска – главите за четене / запис. Тези глави са толкова малки, за да могат най-прецизно да бъдат позиционирани над определения клъстер, над феромагнитния слой. Те изобщо не контактуват с феромагнитния слой, а “прелитат” над него на много малко разстояние – няколко микрона! Те се изработват по много прецизна технология, и в същото време да работят продължително. Главите на твърдите дисковете се състоят от феромагнитна сърцевина и финна намотка около нея. Когато протече ток през намотката, който варира до няколко милиампера, сърцевината се намагнитва. В зависимост от посоката на тока, магнитното поле има различна посока. Под действието на създаденото магнитно поле, се намагнитизира в различна посока много малка площ от феромагнитния слой. По този начин се получава единица или нула, в зависимост от посоката на магнитното поле от главата. Тук искам да допълня, че за да се образува един БИТ са нужни две последователни намагнитвания (един магнитен набор). А за да се запише втори бит, поляритета на магнитния му набор (бит), трябва да е противоположен на предходния по посока. Така се разпознава, че има нов бит. А когато главите трябва да прочетат информация от някоя писта или клъстер, позициониращата система премества главата над определеното място. Намагнитената писта под главата съдържа различни битове – 1 или 0. Всеки бит, както споменах по-горе, е с различна магнитна посока. Така наборите поляризирани, си представлямат малки магнити. Когато главата преминава над тях, в нея се индуктира променлив ток, с много малък ампераж. В зависимост от това, дали ще е единица или нула, поляритета в намотките й, е в различна посока. И така, различавайки посоката на индуктирания ток, компютъра разпознава, дали това е единица или нула.
 Позициониращата система на главите, е също толкова важна, колкото въртящите се плочи, техния задвижващ електромотор, електрониката на диска и главите. Главите се намират на рамка, която ги носи над плочите. В края си тези рамки, имат една медна намотка, или още се нарича гласова бобина. Тази бобина, се намира между два магнита. И когато и се подаде ток, магнитното поле отмества рамката, и главите се позиционират най-фино над определения клъстер. При по-старите дискове, отместването на рамката ставаше със стъпкови мотори. Това определено бавеше самата работа на диска, защото докато мотора да позиционира рамката, се губи много време. Съвременните дискове, както казах са с магнитно отместване, са сравнително бързи.

 

Форматиране на хард диска... image

   Преди да разберете за форматирането, ще кажа, че ако се преформатира хард диска на високо ниво, цялата информация на него се изтрива! После информацията може да е възстановима, ако форматирането не е на високо ниво.
 Форматирането е нещо, без което един диск не може да бъде направен готов за работа. То може да бъде на ниско и високо ниво. Когато един твърд диск се преформатира на ниско ниво, обикновенно информацията може да се възстанови от него. Ако диска е преформатиран на високо ниво, данните се заличават завинаги. Това представлява, процес, при който магнитния слой се раздели магнитно на сектори и писти. Комбинацията от два или повече сектора върху една писта, форматират клъстер. Съответно клъстера е най-малката час, която се използва за запис на информация. А капацитета на диска се опраделя от броя на секторите, пистите и клъстерите, които хард диска може да създаде върху повърхността на дисковите си плочи. Тези магнитни очертания на диска, служат за да се ориентира по-лесно компютъра къде се намира даден файл. И преди да продължа нататък, ще спомена, че един файл може да бъде разпръснат на много части из секторите и клъстерите на хард диска. Затова има файлова система, FAT32, (или по-новата NTFS), където се записва на кои сектори и клъстери се намират частите на даден файл. Например, когато записвате файл, отделно се записва във файловата система неговото местоположение на диска. При четене компютъра взима информация от файловата система, къде се намират частите на файла, и позиционира главите над тях. При триене на файл принципа е същия, но файла в повечето случаи остава физически на диска. При триене, само се коригира във файловата система, в еди-кой сектор, пътека и клъстер, мястото се освобождава за запис на други файлове. И за това има програми, които намират такива изтрити файлове, които не са регистрирани във файловата система, освен ако тяхното място вече не е заето от нов файл.

Какво е “фрагментация” и “дефрагментация” на твърдият диск ? image

 Вече знаете, че един файл, като се записва на твърдия диск може да се пръсне на много места. Точно това означава фрагментиране на диска. И дори да имате най-бърз компютър, при четене това бави достъпа до файла. Например искате да отворите файл “HDD Work.doc” от твърдия ви диск. Компютъра първо търси във файловата система, къде се намират частите (фрагментите) на файла из диска. После част, по част изчита частите на файла, и ги изкарва в неговата кеш памет. Това може да става за много кратко време от секундата, но представете си достъпа до този файл да става два или три пъти по - бързо. Затова има ДЕфрагментиращи програми, които подреждат данните в диска, колкото се може, по-цялостно. Така до един дефрагментиран файл, по – бързо се осъществява достъп.

Интерфейс...  Сега вече, като минах работещите елемнти на хард диска, ще спомена и за интерфейса, който го свързва с компютъра. Всички твърди дискове са съвместими с IDE (Integrated Device Electronic) интерфейс. Този интерфейс има няколко стандарта – стандартният (все още) ATA100 и SATA. Интерфейсът ATA100 позволява пренос на данни до 100 мегабайта в сек. А по-новия стандарт на - SATA (Serial ATA), позволява скорост на трансфер на данните до 150 мегабайта в сек. И напоследък, докато писах тази статия вече започна бавно да се утвърждава и SATA II. Тук скоростта на трансфер на данните може да достигне до 300 МБ за сек.
И сега ще допълня нещо за инсталирането на вашия твърд диск в компютърната система. По принцип вашата дънна платка позволява инсталиране на две оптични устройства и два твърди диска. Това означава, че излизат два IDE кабела. Един за два диска, втория за две оптични устройства. В края си тези кабели се разклоняват. Но ако си взимате нов диск, рябва да внимавате, като го инсталирате, отзад джъмперите му как ще са настроени. Ако на този диск не е инсталирана операционна система, препоръчително е да оставите джъмперите му на “Slave” – изчаква първо диска, на който джъмперите му са настроени на “Master”. Така че на един кабел могат да работят два твърди диска, стига да са спазени техните привилегии. А “Master” се наглася, този на който има операционна система. С прости думи, диска “господар (Master)”, първо чете или записва, а “подчинения (Slave)” го изчаква. Важно е да отбележа, че дори да не настроите диска, на който е инсталирана операционна система, компютъра автоматично ще го разпознае. Така този диск отново ще може да работи, като диск, който е поставен на “Master”. Относно това, как се настройват джъмперите на “господар” или на “подчинен”, вижте как е описано от производителя. Обикновено на капака на самия диск. При всяка марка е различно. Какъв хард диск да си изберем ? image Ето на този въпрос всички доста дълго разсъждават. Но аз ще ви кажа как най-лесно да си изберете хард диск за ваши лични нужди. На първо време помислете за капацитета му. Аз бих ви препоръчал минимум да е 80 гигабайта. И ако искате по-бърз достъп до данните в диска, задължително ви трябва SATA интерфейс. Но за да ви тръгне SATA диск на компютъра, вашата дънна платка, също трябва да поддържа SATA интерфейс. Друга важна особеност при избора на диск, е следното – неговата скорост на въртене. Минимума днес, който всички марки поддържат е 7200 оборота в мин. Това ви е напълно достатъчно. Освен ако не искате диск, който да е 10 000 оборотен за по – бърз достъп до данните в него. Третото нещо, което трябва да гледате, е КЕШ паметта на диска. Стандартната е 2 мегабайта. Но има дискове, които са с 16 мегабайтова кеш памет, която за сега е най-висока. Полезно е да знаете, че колкото е по-голяма неговата кеш памет, толкова повече ускорявате общата работа на компютъра и изобщо за достъп до данните в диска. По принцип, всичко което се прочете от диска, се пълни в кеш паметта му. Оттам и процесора взима информацията. И тук няма да споменавам определени марки, да не правя реклама, но най-важното за избор на диск вече го казах. И последно, ще вмъкна нещо важно. Ако често ще пренасяте компютъра си на големи разстояния (не лаптоп), задължитенло изберете диск, който след изключване да си паркира главите не над плодите, а извън тях! Повечето дискове си паркират главите до остта, в началото на плочите. Когато диска не работи, тези глави са легнали на неформатирана част, специално предназначена за това. Когато твърдия диск започне да работи, главите му буквално отлитат от плочите и са готови за работа. Факта, че главите са извън плочите, те се предпазват от нараняване.


Тагове:   Нашият,   как,   диск,


Гласувай:
0



Следващ постинг
Предишен постинг

1. анонимен - Добра статия
17.12.2006 20:38
Много добра и изчерпателна статия(за масовия потребител). За съжаление, виждам че малко е четена.
Явно за HDD се сещаме когато е вече твърде късно и са ни пропаднали доста ценни неща.
цитирай
2. анонимен - Wananaroiv
19.02.2012 13:19
Thughfuct <a href=http://napechke.com>Anrielelin</a> Antiniage http://napechke.com - Senanamaso MedewerrivA http://napechke.com
цитирай
3. анонимен - Отворих си харда и извадих дисковите плочи
19.07.2012 18:33
Има ли решение, ако си отворя диска и махна дисковите плочи и после ги сложа пак? Как се оправя диска при такава намеса? Има ли решение на този проблем, защото точно това направих и в момента не ми се вижда диска нито в биоса нито никъде, моля ви кажете ми какво да направя за да си върна данните?
цитирай
4. анонимен - AffossyAccimi
23.10.2012 23:29
<a href=http://allbestedmeds.com/acheter-avana-france.html>avana</a> Men who have a it for a while treating high blood pressure. http://allbestedmeds.com/buy-avana-usa.html buy avana men to take and I am from. Actually you are going with ED or impotence 5 enzyme which is achieve longer and harder aprepitant Emend diltiazem Cardizem the corpus cavernosum penis. http://allbestedmeds.com/buy-avana-usa.html - buy avanafil Individuals who are taking is important to mention infrequent side effects associated side effects.
цитирай
Търсене

За този блог
Автор: poems
Категория: Хоби
Прочетен: 2566624
Постинги: 151
Коментари: 875
Гласове: 730
Архив
Календар
«  Март, 2024  
ПВСЧПСН
123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031