HDD: kanuni za kazi na sifa kuu ya

anatoa ngumu, au, kama wao ni kuitwa, anatoa ngumu ni moja ya sehemu muhimu ya mfumo wa kompyuta. Kuhusu kila mtu anajua. Lakini hii si mtumiaji wa kisasa hata katika kanuni kukisia kuhusu jinsi gari ngumu. kanuni ya kazi, kwa ujumla, kwa uelewa wa msingi wa rahisi sana, lakini kuna baadhi ya nuances, ambao zaidi itajadiliwa.

Maswali ya marudio na uainishaji wa anatoa ngumu?

Suala la marudio, kwa hakika, kejeli. Mtu yeyote, hata wengi kuingia ngazi, mara moja alijibu kwamba gari ngumu (pia inajulikana kama disk ngumu, aka Hard Drive au HDD) mara moja alijibu kwamba yeye ni hutumika kuhifadhi habari.

Kwa ujumla, kweli. Usisahau kwamba kwenye gari ngumu, isipokuwa kwa ajili ya mfumo wa uendeshaji na files user ni iliyoundwa na sekta ya mfumo wa uendeshaji Boot, kutokana na ambayo yeye kuanza, na pia baadhi ya alama ambazo disk unaweza kupata habari taka.

Aina za masomo ni kabisa mbalimbali: kawaida HDD, nje anatoa ngumu, yenye kasi imara-hali SSD anatoa, ingawa inatokana na anatoa ngumu na hayakubaliki. Inapendekezwa kufikiria kifaa na HDD operesheni kanuni, kama si kwa ukamilifu basi angalau katika hili, kwamba alikuwa kutosha kwa ajili ya uelewa wa istilahi za msingi na taratibu.

Tafadhali kumbuka kuwa kuna uainishaji maalum ya HDD leo na vigezo baadhi ya msingi, kati ya ambayo ni:

• Mbinu kwa ajili ya kuhifadhi taarifa;
• aina ya vyombo vya habari;
• njia ya maandalizi ya kupata habari.

Kwa nini gari ngumu inaitwa gari ngumu?

Leo, watu wengi ni kufikiri juu ya nini anatoa ngumu zinaitwa disks ngumu mali ya silaha ndogo ndogo. Inaonekana kwamba kunaweza kuwa na kufanana kati ya vifaa mbili?

mrefu alionekana mbali nyuma kama 1973, wakati soko alionekana kwanza ulimwenguni HDD, ujenzi wa ambayo ilihusisha ya compartments mbili tofauti katika chombo kisichopitisha hewa. uwezo wa kila compartment ilikuwa 30 MB, ndio maana wahandisi na kupewa code jina kwa ajili ya disc "30-30", ambayo ilikuwa kikamilifu katika tune na bidhaa maarufu kwa wakati bunduki "Winchester, 30-30". Hata hivyo, katika mapema miaka ya 90 katika Amerika na Ulaya ni jina la karibu gone nje ya matumizi, lakini bado ni maarufu katika nafasi baada ya Urusi.

kifaa na HDD operesheni kanuni

Lakini digress. HDD operesheni kanuni inaweza kuwa muhtasari kama mchakato wa kusoma au kuandika. Lakini jinsi gani hili? Ili kujua uendeshaji wa disk magnetic ngumu, wewe kwanza haja ya kujifunza jinsi inavyofanya kazi.

gari ngumu yenyewe ni seti ya sahani, idadi ya ambayo inaweza kutofautiana 4-9 zinahusiana kwa shimo (axle), iitwayo spindle. sahani kuwekwa kwa matabaka. Katika hali nyingi, vifaa kwa ajili ya utengenezaji yao ni alumini, shaba, keramik, kioo na kadhalika. D. Wenyewe wa sahani na maalum magnetic mipako ya nyenzo iitwayo Platter, kwa kuzingatia oxide gamma ferrite, oxide chromium, barium ferrite na t. D . Kila sahani unene wa 2 mm.

Kwa kurekodi na kusoma habari yanahusiana radial kichwa (moja kwa kila sahani) na sahani hutumika katika nyuso zote mbili. Wakati wa mzunguko spindle, kasi ya ambayo inaweza kuwa 3600-7200 rev. / Min, na kusonga vichwa inalingana na mbili motors umeme.

Katika kesi hii, kanuni ya msingi ya disk ya kompyuta ngumu ni kwamba taarifa imerekodiwa si mahali popote, lakini katika eneo madhubuti maalum, aitwaye sekta, ambayo iko kwenye nyimbo senta au nyimbo. Ili kuepuka utata, kutumia sheria sare. Kuna mtazamo kwamba kanuni ya anatoa ngumu katika suala la muundo wao mantiki, kwa wote. Kwa mfano, ukubwa wa sekta moja, kwa kiwango umoja iliyopitishwa duniani kote, ni 512 bytes. sekta ni umegawanyika katika makundi, ambayo ni Utaratibu wa idadi ya sekta ni kwa upande. Na hasa disk ngumu ya kanuni za uendeshaji katika hali hii ni kwamba kiwango cha habari na tu alifanya makundi yote (integer sekta minyororo).

Lakini jinsi ni kusoma habari? gari kazi: disk ngumu kama ifuatavyo: Kwa kutumia maalum mabano kusoma kichwa katika radial (msokoto) mwelekeo hatua kwa wimbo taka na wakati upande ni nafasi nzuri zaidi ya sekta fulani, wakuu wote inaweza kuhamia wakati huo huo kwa kusoma taarifa hiyo si tu kutoka tracks tofauti lakini kwa diski mbalimbali (kaki). Nyimbo zote na idadi sawa ya makutano zinaitwa mitungi.

Inawezekana kuchagua mwingine kanuni za uendeshaji wa disk ngumu: kusoma kichwa karibu na uso magnetic (lakini haina kugusa), juu ya kurekodi wiani.

Je kuandika na kusoma habari?

anatoa ngumu, au anatoa ngumu, na kwa hiyo walioitwa magnetic wanazotumia sheria za magnetism fizikia, yaliyoandaliwa na Faraday na Maxwell.

Kama tayari kutajwa, sahani za nemagnitochuvstvitelnogo vifaa magnetic mipako ni kutumika kwa unene wa mikromita chache. Katika operesheni, shamba magnetic kuwa kinachojulikana muundo kikoa.

uwanja magnetic ni madhubuti imepakana sumaku mkoa mipaka Ferroalloy. Zaidi ya hayo HDD operesheni kanuni inaweza kuwa muhtasari kama ifuatavyo: katika tukio la uwanja wa nje magnetic, sahihi gari shamba huanza kuongozwa usahihi katika misingi magnetic na wakati kusitishwa kwa athari kwa diski kuonekana zone remanence ambao maelezo yaliyohifadhiwa awali zilizomo katika uwanja kuu .

Kwa kuundwa shamba nje ni wajibu wa kurekodi kusoma kichwa, na kusoma zone remanence, kuwa kinyume na kichwa inajenga nguvu electromotive au EMF. Kisha kila kitu ni rahisi: mabadiliko EMF inalingana na binary moja, na bila kimelea hicho au kukoma - sifuri. Wakati mabadiliko EMF kuitwa bit kiini.

Zaidi ya hayo, magnetic uso wa masuala rena Informatics inaweza kuhusishwa, kama aina ya uhakika mlolongo data bits. Hata hivyo, tangu eneo la pointi hizi ni vigumu kabisa kwa usahihi mahesabu, kwenye gari, unataka kuweka aina fulani ya studio kabla ya maalum kwamba alisaidia kufafanua mahali taka. kuundwa kwa maandiko kama inaitwa formatting (kama mgawanyiko disk katika nyimbo na sekta, mashada).

muundo wa kimantiki na kanuni za uendeshaji wa gari ngumu katika suala la formatting

Kwa upande wa mashirika ya mantiki HDD hapa katika nafasi ya kwanza kuna formatting, ambapo kuna aina kuu mbili: ngazi ya chini (kimwili) na kiwango cha juu (mantiki). Bila hatua hizi, kuleta gari yoyote vigumu hali ya kufanya kazi hawezi kuongea. Kwa taarifa juu ya jinsi ya initialize mpya gari ngumu, itakuwa kujadiliwa tofauti.

Ngazi ya chini ya muundo inahitaji athari ya kimwili juu ya uso wa HDD, ambapo sekta ziko pamoja tracks. Inashangaza kwamba kanuni ya kuendesha gari kwa bidii ni kama kwamba kila sekta imeunda zake za kipekee anwani, ambayo imeongezwa sekta sana, kufuatilia idadi, ambapo iko, na idadi sahani. Hivyo, shirika la kufikia moja ya kumbukumbu hiyo anwani moja kwa moja kutoka mahali fulani, badala ya kutafuta taarifa sahihi kwenye uso, kutokana na ambayo kasi ya mafanikio (ingawa si muhimu). Kumbuka kwamba wakati formatting ngazi ya chini ya kufutwa kabisa taarifa zote na kurejesha ni katika hali nyingi hawezi kuwa.

Jambo jingine - mantiki mpangilio (katika mifumo Windows makao ni format haraka au Quick format). Zaidi ya hayo, michakato hii zinatumika kuundwa partitions mantiki anayewakilisha eneo fulani ya disk ya msingi ngumu kwamba kazi kwa kuzingatia kanuni sawa.

Logical formatting kimsingi unaathiri eneo mfumo, ambalo lina Boot sekta na kuhesabu meza (MBR Boot rekodi), meza ya faili mgao (FAT, NTFS, na kadhalika. D.) Na Saraka msingi (Mizizi Directory).

Kurekodi habari katika sekta ya nguzo ni kwa njia ya maeneo kadhaa, ambapo katika nguzo moja haiwezi kuwa na mbili vitu kufanana (faili). Kwa kweli, viumbe wa kizigeu mantiki, kama hutenganisha kutoka kwenye mfumo kizigeu kuu, ili taarifa zilizohifadhiwa ndani yake, kama kulikuwa na makosa na kushindwa kubadilisha au kuondoa si walioathirika.

Kuu tabia HDD

Nadhani, kwa ujumla HDD kanuni ya uendeshaji wa kidogo kueleweka. Sisi sasa kurejea kwa sifa kuu, ambayo kutoa picha kamili ya fursa zote (au hasara) ya anatoa kisasa ngumu.

kanuni ya tabia ngumu disk na kuu inaweza kuwa tofauti kabisa. Ili kuelewa ni nini kinahitajika, sisi kuchagua vigezo ya msingi kwamba tabia zote zinazojulikana hadi sasa maduka habari:

• uwezo (kiasi),
• utendaji (data kasi ya kufikia kusoma na kuandika habari);
• interface (mbinu uhusiano, mtawala aina).

uwezo ni jumla ya kiasi cha habari ambazo zinaweza kumbukumbu na kuhifadhiwa kwenye gari ngumu. ya HDD sekta ya viwanda ni kuongezeka kwa haraka sana kwamba leo aliingia katika matumizi disks ngumu na wingi wa amri ya 2 TB au zaidi. Na, kama ni kuamini hii si kikomo.

Interface - sifa muhimu zaidi. Ni huamua ni jinsi kifaa ni kushikamana na Motherboard, ambayo mtawala hutumika kama kusoma na kuandika unafanywa, na kadhalika. D. interfaces makubwa na ya kawaida kuchukuliwa IDE, SATA na SCSI.

Disks na IDE-interface mbalimbali gharama ya chini, hata hivyo, kati ya hasara kubwa unaweza kutofautisha idadi ndogo ya vifaa wakati huo huo kushikamana (mwisho ni nne) na kiwango cha chini data (na hata kwa msaada wa moja kwa moja ya kumbukumbu ya kupata Ultra DMA au itifaki Ultra ATA (Mode 2 na Mode 4). Ingawa ni kuamini matumizi yao inaweza kuongeza kiwango cha kusoma / kuandika kasi ya 16 Mb / s, lakini kasi ni ndogo sana kuliko katika hali halisi. katika Aidha, kwa UDMA mode inahitaji ufungaji wa madereva maalum, ambayo katika nadharia, ni lazima kuwa hutolewa kwa Motherboard.

Kuzungumza juu ya nini kanuni ya kuendesha gari kwa bidii na makala, unaweza kupuuza SATA interface, ambayo ni mrithi toleo la IDE ATA. faida ya teknolojia hii ni kwamba kusoma / kuandika kasi inaweza kuongezeka kwa 100 Mb / s kwa matumizi ya kasi ya basi Fireware IEEE-1394.

Hatimaye, SCSI interface ikilinganishwa na ya awali ya mbili ni rahisi zaidi na ya juu-kasi (kusoma / kuandika kasi hadi 160MB / s na zaidi). Lakini kuna vile anatoa ngumu ni kama mara mbili ya gharama kubwa. Lakini idadi ya vifaa kuhifadhi waliounganishwa kwa wakati mmoja kuanzia saba kumi na tano, uhusiano unaweza kufanywa bila de-energizing kompyuta, na urefu cable inaweza kuwa katika utaratibu wa mita 15-30. Kwa kweli, aina hii ya HDD kwa sehemu kubwa haihusu PC mtumiaji na seva.

Utendaji sifa za maambukizi ya kasi na throughput ya I / O uwezo, kwa kawaida walionyesha maambukizi ya muda na kiasi cha data zinaa katika mfululizo, na ni walionyesha katika MB / s.

Baadhi ya chaguzi za ziada

Kuzungumza juu ya nini ni vigumu disk kanuni ya kazi na nini vigezo kuathiri utendaji kazi wake, haiwezekani kuepukika, na baadhi ya vipengele vya ziada, ambayo inaweza kuathiri utendaji au maisha ya kifaa.

Hapa, katika nafasi ya kwanza ni kasi ya mzunguko, ambayo huathiri moja kwa moja search na initialization wakati (utambuzi) ya sekta ya taka. Hii kinachojulikana fiche search wakati - kipindi wakati ambao haja ya sekta ya zamu kwa kusoma kichwa. Leo iliyopitishwa viwango kadhaa kwa kasi spindle, walionyesha katika mapinduzi kwa dakika na muda kuchelewa kwa nukta:

• 3,600-8.33;
• 4,500-6.67;
• 5,400-5.56;
• 7,200-4.17.

Ni kwa urahisi kuonekana kwamba juu kasi, muda kidogo juu ya sekta ya utafutaji, na kimwili ndege - na mapinduzi ya disk kwa ufungaji kichwa uhakika taka positioning sahani.

Mwingine parameter - ya ndani ya kiwango cha uhamisho. Ya nyimbo ya nje ni ndogo lakini kuongezeka na mpito taratibu kwa wimbo wa ndani. Hivyo, moja defragmentation mchakato anayewakilisha harakati ya mara nyingi hutumika data katika eneo haraka sana ya hii - si tu ya uhamisho wa kufuatilia ndani kwa kasi ya kusoma zaidi. kasi ya Nje ina thamani ya kudumu na inategemea interface kutumika.

Hatimaye, moja ya mambo muhimu yanayohusiana na kuwepo kwa akiba gari ngumu mwenyewe au kinga. Kwa kweli, gari ngumu kazi katika masuala ya kanuni ya bafa ya matumizi kitu sawa na uendeshaji au virtual kumbukumbu. kubwa ukubwa wa akiba (128-256 kb), kwa kasi ya gari ngumu.

mahitaji kuu kwa HDD

mahitaji ya msingi, ambayo katika kesi nyingi ni iliyotolewa anatoa ngumu, si sana. Jambo kuu - maisha ya muda mrefu na wa kuaminika.

kiwango ya msingi kwa ajili ya HDD ni kuchukuliwa maisha ya utaratibu wa miaka 5-7 na wakati wa uendeshaji wa saa si chini ya laki tano, lakini kwa hifadhi za high-mwisho, takwimu si chini ya saa milioni moja.

Kama kwa kuaminika, ni wajibu wa kazi hii ya SMART binafsi mtihani, ambayo wachunguzi wa hali ya mambo ya mtu binafsi ya gari ngumu, kufanya ufuatiliaji kuendelea. Juu ya msingi wa takwimu zilizokusanywa zinaweza kuzalishwa hata utabiri wa uwezekano kuonekana kwa makosa katika siku zijazo.

Ni inakwenda bila kusema kwamba mtumiaji lazima kusimama kando. Kwa mfano, wakati wa kutumia HDD muhimu sana kwa kuchunguza mojawapo joto mbalimbali (0 - 50 ± 10 nyuzi) ili kuepuka majanga, athari na maporomoko ya gari ngumu, kugongwa na udongo au chembe wengine wadogo, nk Kwa bahati mbaya, watu wengi watakuwa na .. shauku ya kujua kwamba hiyo moshi chembe ni takriban mara mbili kubwa kuliko umbali kati ya kusoma kichwa na magnetic uso wa gari ngumu, na nywele za binadamu - mara 5-10.

Maswali initialize mfumo kwa kuondoa gari ngumu

Sasa maneno machache kuhusu nini hatua zichukuliwe, ikiwa kwa sababu fulani user kubadili gari ngumu au kufunga dpolnitelny.

Kikamilifu kuelezea mchakato si, na lengo tu juu ya jukwaa kuu. Kwanza lazima kuungana kuendesha gari kwa bidii na kuangalia katika mazingira BIOS, kama vifaa mpya wanaona, katika sehemu ya Utawala disk initialize na kujenga rekodi Boot, kujenga kiasi rahisi, kuwapa ID (barua) na ya kuunda na uchaguzi wa mfumo wa faili. Tu baada ya kuwa mpya "screw" ni kikamilifu tayari kwa ajili ya utendaji.

hitimisho

Hayo ni yote kwamba inakuja kwa kifupi mambo ya msingi wa utendaji kazi na utendaji wa anatoa kisasa ngumu. kanuni ya uendeshaji wa gari nje ngumu haichukuliwi muhimu kwa sababu kivitendo haina tofauti na ile kutumika kwa ajili ya HDD stationary. Tofauti tu ni tu kwa njia ya kuunganisha hifadhi ya ziada kwa PC yako au kompyuta ndogo. ya kawaida ni uhusiano kupitia USB-interface kwamba ni kushikamana moja kwa moja na Motherboard. Wakati huo huo, kama unataka kuhakikisha utendaji upeo, ni bora kutumia kiwango USB 3.0 (bandari ndani ya rangi ya bluu), bila shaka, mradi HDD ya nje yenyewe inasaidia yake.

Na yale, nadhani watu wengi hata kidogo, ikawa wazi jinsi disk ngumu ya aina yoyote. Labda juu imetolewa sana kiufundi habari, zaidi hata kutoka shule fizikia kweli, lakini bila kuwa kuelewa kikamilifu kanuni za kimsingi wote na mbinu zilizowekwa katika uzalishaji na matumizi HDD teknolojia si kuelewa.