Почему же его называют жестким? Возьмите обычную 3-х дюймовую дискету. Если вы вскроете ее корпус (желательно это проделывать над испорченной дискетой не содержащей важной информации :) , то вы увидите, что непосредственно сам диск выполнен из гибкого материала. Может кто еще помнит, что в свое время в ходу были 5-ти и 8-ми дюймовые дискеты. Корпус их был выполнен из непрочного гибкого материала, в отличие от 3-х дюймовых дискет, где корпус сделан из пластика. Отсюда и идет название - "гибкий диск". Жесткий диск, как можно догадаться изготовлен по совершенно другой технологии. Основу его составляет алюминий. Реже используется керамика или стекло, но диски на основе этого материала достаточно дороги и предназначены для использования в дорогих моделях винчестеров.
В первых моделях жестких, в качестве магнитного покрытия использовался материал на основе окиси железа. Сейчас производители используют окись хрома, которая имеет большую износостойкость.
Состоит жесткий диск из двух основных блоков. Первый - это механический блок, включающий в себя непосредственно сами диски, двигатель вращения, блок магнитных головок и привод перемещения головок. Этот блок является герметичным и даже из любопытства не рекомендуется изучать его устройство на работающем винчестере :) В противном случае, вы потеряете не только данные, но и само устройство. Второй блок - блок электроники. Представляет из себя плату с напаянными элементами. На плате расположены микросхемы ОЗУ (рабочая память винчестера), ПЗУ с управляющей программой, DSP (цифровой сигнальный процессор) для обработки сигналов и основной управляющий процессор.
На мой взгляд, сам термин "жесткий диск" является несколько неправильным. Сегодня только винчестеры с наименьшим выпускаемым объемом соответствуют этому термину. Дело в том, что в винчестерах с большим объемом используются несколько пластин объединенных в один блок. Пример: Quantum Fireball 4,3Gb LT - использует один диск, а та же модель, но объемом 8,4Gb уже два диска. Именно поэтому вы никогда не сможете встретить у этой модели объем в 5,1 или 3,2Gb. Отсюда следует, что чем больше объем винчестера, тем большее количество дисков там используется.
Фактически все это выглядит следующим образом. Представьте себе шпиндель на который на одинаковом расстоянии друг от друга насажены диски. С каждой стороны диска расположены магнитные головки осуществляющие чтение и запись данных (запись информации выполняется на обе стороны диска). Головки укреплены на специальных держателях, и перемещаются между центром и краем диска. Во время работы, головки за счет своей конструкции, "плавают" над поверхностью диска. При падении скорости вращения ниже нормы или выключения питания, процессор винчестера отводит их ближе к шпинделю, в так называемую "парковочную зону", где головки ложатся на поверхность диска. Запись информации в этой зоне не производится. Предварительная парковка необходима для сохранности головок и поверхности дисков, иначе при соприкосновении головки с поверхностью диска на такой скорости будет выведена из строя рабочая поверхность диска и сама головка.
Во время работы винчестера, скорость вращения шпинделя очень высока (в современных моделях это 5400, 7200 и 10000 об/мин), а расстояние между поверхностью диска и головкой составляет от единиц до нескольких долей микрона. Поэтому блок дисков и делается герметичным. При попадании пыли между головкой и диском возможен сбой в работе, а вероятнее всего и выход из строя винчестера.
Логическая структура винчестера такова. Каждый диск делиться на сектора и дорожки. Думаю, объяснять что такое сектор не надо - вспомните хотя бы геометрию :) А дорожки представляют собой концентрические окружности, вдоль которых размещается информация. Дорожки с одинаковыми номерами с двух сторон диска и во всем пакете дисков называются цилиндром. Эти три параметра необходимы для правильной установки винчестера в BIOS'е компьютера. Сейчас это особой сложности не вызывает, так как любой современный BIOS имеет функцию автодетектирования параметров винчестера.
Также на диске существует так называемый "инженерный цилиндр". В нем хранится служебная информация (серийный номер, модель, в некоторых моделях часть программы ПЗУ и т.п.). Ранее винчестеры изготавливались "чистыми", как и дискеты. Т.е. первоначальное форматирование было возложено конечного потребителя. Сейчас эта операция производится непосредственно на стадии изготовления. Поэтому, если вы обнаружите в вашем BIOS или какой-либо утилите пункт low level format HDD, ни в коем случае не пользуйтесь им! При форматировании в заводских условиях, на диск записывается специальная информация (сервоинформация). Это специальные метки, необходимые для поиска секторов, отслеживания положения головок и стабилизации частоты вращения диска. На современных винчестерах эти метки наносятся между секторами, а в более ранних моделях для них была предназначена отдельная поверхность пакета дисков. Сервоинформация является основой разметки диска и при ее порче контроллер винчестера не сможет восстановить ее самостоятельно!
Даже при уровне современных технологий, любой новый винчестер содержит неисправные блоки (bad block). Неисправный блок (или сектор) не позволяет считывать из него записанную ранее информацию. При первоначальной разметке, обнаруженные дефектные блоки заносятся в специальную таблицу переназначения. Далее контроллер винчестера, при работе, подменяет их на резервные, которые специально оставляются для этих целей.
Сама работа винчестера, в общих чертах выглядит следующим образом. При включении питания, процессор винчестера сначала тестирует электронику, после этого дает команду на включение двигателя шпинделя. По достижении критической скорости вращения, воздух увлекаемый поверхностями дисков заставляет головки "всплывать" над поверхностью диска. И все время работы винчестера головки висят над поверхностью на воздушной подушке.
По достижении скорости вращения близкой к номинальной, головки выводятся из парковочной зоны и контроллер винчестера осуществляет поиск сервометок, для стабилизации частоты вращения. Далее производится поиск различной служебной информации, например таблицы переназначения неисправных участков. Последней стадией инициализации жесткого диска является проверка позиционирования головок. Проверяется это установкой головок на заранее заданную последовательность дорожек. Если все эти этапы проходят успешно, контроллер выдает сигнал готовности и переходит в режим нормальной работы.
Я надеюсь, что эта статья помогла вам хоть немного понять что такое жесткий диск. В следующей статье мы поговорим о типах интерфейсов жестких дисков и их различии.
Другие работы по теме:
Гравитационное поле плоского слоя
Гравитационное поле плоского слоя В. В. Орлёнок, доктор геолого-минералогических наук Рассмотрим очень важную задачу притяжения, создаваемого плоским слоем в точке А, расположенной на некоторой высоте z над ним. Пусть плотность слоя = const. Вырежем в нем диск радиусом r и толщиной z.
Спиральные рукава Галактики
Спиральные рукава Галактики играют огромную, как мы видели выше, роль в развитии небесных тел Солнечной системы, поэтому необходимо выяснить вопрос об их происхождении.
Гравитационное поле плоского слоя
Рассмотрим очень важную задачу притяжения, создаваемого плоским слоем в точке А, расположенной на некоторой высоте z над ним. Пусть плотность слоя = const. Вырежем в нем диск радиусом r и толщиной z.
Устройство CD дисков
Типовой привод состоит из: платы электроники – размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала.
Солнечная повозка
(дат. Solvognen) — миниатюрное скульптурное изображение повозки эпохи бронзового века, обнаруженное крестьянином в трундхольмском болоте на северо-западном берегу острова Зеландия в 1902 году и с тех пор являющееся жемчужиной собрания Национального музея Дании в Копенгагене (входит в датский культурный канон).
Система разделов дисковой подсистемы
Система разделов - одна из наиболее важных элементов в дисковой подсистеме. Ее стандарт не зависит от Файловых и Операционных систем. Структура разделов выглядит очень похоже на структуру каталога DOS.
Гибридные винчестеры
Принцип работы для всех современных винчестеров одинаков: данные при помощи пишущей/считывающей головки записываются на один или несколько магнитных дисков. Все это очень похоже на работу проигрывателя виниловых пластинок.
Интерфейсы жестких дисков
В настоящее время, наиболее распространены два стандарта на подключение винчестера к компьютеру. Первый, наиболее распространенный среди домашних и офисных ПК - IDE (Integrated Device Electronics - устройство со встроенным контроллером).
Устройство винчестера
В самом первом магнитном накопителе, разработанном фирмой IBM, диски и головки вместе с несущей конструкцией размещались в отдельном закрытом корпусе (его называли модулем данных), устанавливаемом для работы на приводное устройство.
Как работает накопитель на жестком диске
Накопитель на жестком диске относится к наиболее совершенным и сложным устройствам современного персонального компьютера. Его диски способны вместить многие мегабайты информации, передаваемой с огромной скоростью.
Гибкие магнитные диски
Накопители на гибких магнитных дисках Устройство дисковых накопителей: Основные внутренние элементы дисковода - дискетная рама, шпиндельный двигатель,
Работа с каталогами (лабораторная работа)
Лабораторная работа №1 Т е м а : Р а б о т а с к а т а л о г а м и Задание: 1)Просмотр корневых каталогов и подкаталогов дисков командами DIR,DIR/W,DIR/P. В отчете представить 3-4 характерные строки отображения содержимого каталогов при выполнении команд DIR(DIR/p) и DIR/W, т.е. показать форму отображения имен файлов и каталогов.
Прерывание BIOS
INT 13H: Дисковый ввод-вывод Этот сервис предоставляет прямой доступ к адаптерам дискеты и твердого диска. Рекомендуется там, где это возможно, использовать
Подготовка дисков к работе
ИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ Н.И.ЛОБАЧЕВСКОГО ВЫСШИЙ КОЛЛЕДЖ УПРАВЛЕНИЯ И ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА (Зеленый город) Контрольная работа
Мультимедиа в Windows 95
ордовский государственный университет имени Н.П. Огарева юридический факультет кафедра информатики РЕФЕРАТ Мультимедиа в Windows'95. Программы Универсальный проигрыватель. Лазерный проигрыватель. Фонограф.
Файловая система Windows
Файловая система (file system) – функциональная часть операционной системы, которая отвечает за обмен данными с внешними запоминающими устройствами.
Устройства ЭВМ: КЭШ-память
Кэш-память – это высокоскоростная память произвольного доступа, используемая процессором компьютера для временного хранения информации.
Устройства памяти
Text Graphics Презентацию выполняли Корепанова А Макрушина Т Graphics Устройства Памяти Устройства Памяти - устройства памяти данных, которые используются в компьютерах, чтобы хранить данные. Компьютер имеет много типов устройств памяти данных. Некоторые из них могут быть тематическими категориями как сменные Устройства Памяти данных и другие как не сменные Устройства Памяти данных.
Форматирование жесткого диска
Форматирование Большинство пользователей ПК придерживаются мнения, что жесткие диски, впрочем, как и любой другой накопитель информации, должны быть отформатированы перед использованием. В вопросе форматирования есть некоторая путаница относительно того, что и как делает процедура форматирования жесткого диска, что мы и постараемся рассмотреть в этой статье.
Работа в среде Norton Commander
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет
Внутреннее устройство ПК
Внутреннее устройство ПК (Корпуса, органы управления, системные платы, BIOS , шины и интерфейсы, установка дополнительных услуг). Персональный компьютер (ПК) представляет собой универсальную микропроцессорную систему. Основной микросхемой компьютера, в которой происходят все вычисления, является процессор.
Устройство ПК 3
Персональные компьютеры имеют четыре иерархических уровня памяти: микропроцессорная память; основная память; регистровая кэш-память; внешняя память.
Вирусные и антивирусные программы
Text Text Загрузочные Загрузочные Файловые Макро-вирусы Сетевые Graphics Заражают загрузочный сектор гибкого диска или винчестера Заражают загрузочный сектор гибкого диска или винчестера При заражении дисков загрузочный вирус «заставляет» систему при её перезапуске считать в память и отдать управление не программному коду загрузчика операционной системы, а коду вируса Graphics
Прерывание BIOS
INT 13H: Дисковый ввод-вывод Этот сервис предоставляет прямой доступ к адаптерам дискеты и твердого диска. Рекомендуется там, где это возможно, использовать
Устройства для чтения и хранения информации
Graphics Graphics В данной презентации будут описаны устройства для чтения и хранения информации В данной презентации будут описаны устройства для чтения и хранения информации
Накопители на магнитных дисках
Содержание Введение………………………………………………………………………. 1. Накопители на магнитных дисках……………………………………….. 2. Форматирование жесткого магнитного диска……………………………
Бэббидж Чарльз
В начале 19 века Чарльз Бэббидж сформулировал основные положения, которые должны лежать в основе конструкции вычислительной машины принципиально нового типа.