A lemez forgási sebessége
Mass storage merevlemezeken vagy a merevlemez (Engl kemény (mágneses) lemezmeghajtó, HDD, HMDD.), Merevlemez, a számítógéphez szleng „Winchester” - a memória (tároló) véletlen hozzáférés, az elven alapul, mágneses rögzítés. Ez a legtöbb adattároló a legtöbb számítógépen.
Ezzel szemben, a „rugalmas” lemezt (floppy disk), az információ kerül rögzítésre a HDD a kemény (alumínium vagy üveg) lemez, bevonva egy réteg ferromágneses anyag, általában króm-dioxid - mágneslemezek. A HDD egy vagy több lemezt használ egy tengelyen. Az olvasófejek nem érintik a lemezek felületét működési módban, mivel a gyors elforgatás alatt a felszínen keletkező bejövő légáram közbenső rétege következik be. A távolság a fej és a lemez több nanométer (a modern meghajtók körülbelül 10 nm-nél [1]), és nincs mechanikai érintkezés hosszú élettartamot biztosít a készülék. Ennek hiányában a lemez forgása orsó fej, vagy azokon kívül a lemez egy biztonságos ( „park”) a zóna, ahol kizárták a kapcsolatot a nem szabványos lemez felületére.
A hajlékonylemezektől eltérően a tárolóközeg általában egy meghajtóval, meghajtóval és egy elektronikai egységgel kombinálva van. Az ilyen merevlemezeket gyakran nem cserélhető adathordozóként használják
2. A merevlemez létrehozásának története
A Winchester olyan tárolóeszköz, amelyben forgó lemezek találhatók. Bár a modern elektronika, mint a mobil eszközök, mozgó szilárdtest memória, merevlemez, vagy ahogy más néven a „merevlemez” bal igen jelentős lábnyom a történelem, a számítástechnika fejlődése és története van szükség, hogy elmondja.
A merevlemez egy csodálatos készülék, amelyet számos technológia felhasználásával hoztak létre, és az elektronika számos korábbi felfedezésének köszönhetően. De minden olyan felfedezést és tárolóeszközt, amelyet a merevlemez megjelenése előtt hoztak létre, nem fogjuk figyelembe venni, hanem csak a közvetlenül a merevlemezhez kapcsolódó eseményeket érinti. Ráadásul az ő története némileg szokatlan, hiszen az egész cégek megjelenésének története a számítógépes eszközök létrehozásának területén szól.
Nyilvánvaló, hogy ilyen méretű IBM 350 RAMAC nem tudott tömegtermékké válni. Mindazonáltal 1979-ben a cég továbbra is vezető szerepet töltött be a lemezmeghajtó eszközök létrehozásában. Ennek a cégnek a mérnökei 1961-ben jöttek létre azzal az elképzeléssel, hogy a leolvasott fejek csak a levegőáramlás miatt emelkedhetnek és emelkedhetnek a lemezek felett.
Csak 1979-ben az IBM-nek volt egy versenytársa az újonnan alapított Seagate Technology cégnek - az egyik legelismertebb merevlemez-gyártóknak. Ezen túlmenően a cég alapítója és első ideológiai inspirálója volt az egykori IBM mérnök, Alan Shugart, aki közvetlenül részt vett a 350 RAMAC létrehozásában. Ennek ellenére a Seagate 1980-ban sikerült létrehoznia és elindítania a világ első soros merevlemezét. A vállalat első modelljét ST-506-nak hívták. 5 MB-os térfogatával mindössze 5,25 hüvelyk átmérőjű volt.
1981-ben, csak egy évvel később, a Seagate kiadta a következő 10 MB-os ST-412 modellt. Hihetetlen ezekben a pillanatokban a tárolt információk mennyisége és a nagyon szerény méret lehetővé tette az új lemez számára, hogy viszonylag jól látható nyomot hagyjon a számítógépes technológia történetében. Az ST-412 a személyi számítógépekben használták, amelyek később legendásabbá váltak - az IBM PC / AT és az IBM PC / XT. Úgy tűnik, egy régóta fennálló versenytárs, az IBM úgy döntött, hogy a személyi számítógépek építésére összpontosít, és átadja a komponensek piacát a fiatalabb vállalatoknak.
Általában, ha megnézzük a merevlemez történetét, akkor 4 évvel az első ST-412-es piacra lépést követően kezdődik a fejlesztés és a merevlemez-készítés igazi fellendülése. Az elektronikai alkatrészek és a fogyasztói elektronikai termékek gyártására specializálódott sok vállalat merevlemezeket fejlesztett ki. Nem meglepő, mert akkoriban a személyi számítógépek maguk is gyorsan fejlődtek. Az egyre növekvő piacot nem lehetett kimaradni, olyan cégek, amelyek rendelkeznek a komponensek fejlesztésével és létrehozásával.
3. Merevlemez meghajtó
A legtöbb felhasználó, válaszolva a kérdésre, mi van a rendszer blokkjában, többek között említi a merevlemezt. Winchester az az eszköz, amelyen az adatait leggyakrabban tárolja. Van egy legenda, amely megmagyarázza, hogy a merevlemezek milyen bizarr módon nevezték el. A 70-es évek elején Amerikában kiadott első merevlemez kapacitása 30 MB adat volt minden munkaterületen. Ugyanakkor, ugyanazon az amerikai boltban a Winchester-i puska kavalkádja - 0,30; megcsörrent a munkája során az első merevlemez, mint egy automata, vagy szagát puskapor ról - nem tudom, de azóta kezdett hívni merevlemezek merevlemezek.
A számítógép működése során hibák fordulnak elő. Vírusok, áramkimaradások, szoftverhibák - mindez károsíthatja a merevlemezen tárolt információkat. A káros információk nem mindig jelentik a veszteséget, ezért hasznos tudni, hogyan tárolják a merevlemezen, mert vissza lehet állítani. Ezután például, ha a boot szektor a vírus által okozott károkat okozza, nem szükséges formázni az egész lemezt (!), De helyreállítani a sérült helyet, hogy folytassa a normális működést, miközben megőrzi minden felbecsülhetetlen értékét.
Egyrészt, e cikk írásakor azt állítom magamnak, hogy mondjam el neked:
A merevlemezre vonatkozó adatok rögzítésének elvei;
az operációs rendszer helyéről és terheléséről;
arról, hogyan kell helyesen megosztani az új merevlemezt partíciókba több operációs rendszer használatához.
Másrészt szeretnék felkészíteni az olvasót a második cikkre, amelyben beszélni fogok a boot-menedzserekről. Annak érdekében, hogy megértsük, hogyan működnek ezek a programok, alapvető ismeretekkel kell rendelkezned az olyan dolgokról, mint az MBR, a partíciók és így tovább.
Elég általános szavakat - kezdjük el.
Merevlemez (NDD - Hard Disk Drive) van elrendezve, a következők szerint: egy orsóra csatlakozik egy elektromos motor, egy blokk a több lemezt (palacsinta), amely felett helyezkedik el a felszínen a fej író / olvasó információkat. A fej formáját csatlakozik egy szárny, és rögzítse a sarló pórázt. Működés közben, akkor „repülni” felett a lemez felületén a légárammal, amelyet a forgása által előállított azonos lemezt. Nyilvánvaló, hogy az emelőerő a fejek légnyomásától függ. Ez viszont a külső légköri nyomás függvénye. Ezért néhány gyártó adja az előírások az eszközök limit felső határa műveletet (például, 3000 m). Nos, mi nem a gép? A lemez fel van osztva egy sávot (vagy sávok), ami viszont osztható. Két út egyenlő távolságra a központtól, de található a szemközti oldalon a lemez, az úgynevezett egy henger.
Sajnos sokszor zavaros az olyan fogalmak között, mint az "ágazat", "klaszter" és "blokk". Valójában nincs különbség a "blokk" és az "ágazat" között. Igaz, az egyik koncepció logikus, a második topológiai. "Cluster" - ezek az operációs rendszer egészének tekinthetők. Miért nem hagyták el az egyszerű ágazatokkal való munkát? Én válaszolok. A klaszterekre való áttérés azért történt, mert a FAT táblázat mérete korlátozott volt, és a lemez méretét növelte. A FAT16 esetén 512 MB-os lemez esetén a fürt 8 KB, legfeljebb 1 GB - 16 KB, legfeljebb 2 GB - 32 KB, és így tovább.
lba = (henger * HEADS + fej) * SZEKTOROK + (szektor-1);
Nem mondhatunk néhány szót a nagy módról. Ez a működési mód legfeljebb 1 GB merevlemezek működtetésére szolgál. Nagy módban a logikai fejek száma 32-re emelkedik, és a logikai hengerek száma felére csökken. Ebben az esetben a 0..F logikai fejekre való hívásokat egyenletes fizikai hengerekké alakítják át, és a 10..1F-et a fejekre irányítják. A Winchester, LBA módban címkézve, nem kompatibilis a nagy móddal, és fordítva.
A szakaszok az összes tartály konténerei. Ez a tartalom rendszerint egy fájlrendszer. A fájlrendszerben a lemez szempontjából a fájlok tárolására szolgáló jelölő blokkok rendszere. Miután létrehozta a partíción a fájlrendszert, és az operációs rendszer fájlai benne vannak, a partíció letölthető lesz. A betöltött partíció az első blokkjában egy kis program, amely letölti az operációs rendszert. Azonban, hogy egy adott rendszert indítson el, explicit módon futtatnia kell az indítóprogramját az első mondattól. Az, hogy ez hogyan történik, az alábbiakban ismertetjük.
A fájlrendszerekkel való partíciók nem fedhetik egymást. Ez annak köszönhető, hogy két különböző fájlrendszer rendelkezik saját elképzelésével a fájlok helyével, de ha ez a felosztás a lemezen ugyanazon fizikai területre esik, akkor konfliktus keletkezik a fájlrendszerek között. Ez a konfliktus nem fordul elő azonnal, de csak akkor, ha a fájlok a lemez helyére kerülnek, ahol a partíciók metszenek. Ezért gondosan kell kezelnie a lemez partícionálását.
A szakaszok metszéspontja önmagában nem veszélyes. Veszélyes, hogy több fájlrendszert helyezzen át a partíciók között. A lemez partícionálása még nem jelenti a fájlrendszerek létrehozását. Azonban az a törekvés, hogy egy üres fájlrendszert (vagyis formázást) hozzon létre az egyik metsző partícióban, hibát okozhat egy másik partíció fájlrendszerében. A fentiek mindegyike ugyanúgy vonatkozik az összes operációs rendszerre, nem csak a legnépszerűbbekre.
A lemezt szekciók szétválasztják. Vagyis tetszőleges partíciókonfigurációt hozhat létre. A lemez partícionálására vonatkozó információk a merevlemez első blokkjában tárolódnak, a Master Boot Record (MBR) néven.
Az MBR a BIOS által támogatott merevlemezről történő indítás elsődleges eszköze. Az egyértelműség érdekében képzeljük el a boot terület tartalmát séma formájában:
Minden, ami a 01BEh-01FDh eltoláson van, a partíciós tábla. Látod, hogy négy részből áll. A négy partíció közül csak az egyiknek joga van aktivizálni, ami azt jelenti, hogy a rendszerindító programnak be kell töltenie a szakasz első szektorát a memóriába és az átvitelhez. Az utolsó két MBR bájtnak tartalmaznia kell a 0xAA55 számot. Az aláírás jelenlétével a BIOS ellenőrzi, hogy az első blokk sikeresen lett-e betöltve. Ezt az aláírást nem véletlenül választották ki. Sikeres ellenőrzése lehetővé teszi annak megállapítását, hogy az összes adatvonal mind a nullákat, mind a nullákat továbbadja.
A betöltő beolvassa a partíciós táblát, kiválasztja az aktív partíciót, betölti az első blokkot, és átadja a vezérlőt.
Lássuk, hogyan strukturált a partíció fogantyú:
Adatok feltöltése a lemezre
Cserélje a sebességet a processzor és a lemez között
Interfész (IDE vagy SCSI)
Lássuk először, hogy a merevlemez fizikailag elrendezve van.
A merevlemezen az adatokat a lemez mágneses felületén tárolják. Az információkat rögzítik és eltávolítják mágnesfejek segítségével (szinte minden, mint a magnetofonban). A merevlemez belsejében több lemez (lemez) is telepíthető, amit általában "palacsinta" -nak neveznek. A lemez forgatására szolgáló motor be van kapcsolva, ha a tápellátást a lemezre feltölti, és a bekapcsolásig mindaddig világít, amíg a tápellátást eltávolítják. Ha a BIOS Beállítás Energiagazdálkodás részében a merevlemez-meghajtó ki van kapcsolva, ha nincs hozzáférése hozzá, a motort a BIOS program kikapcsolhatja.
A motor állandó fordulatszámon forog fordulatszámon (ford / perc) mérve. Az adatokat hengereken, pályákon és szektorokon lévő lemezen szervezik. Hengerek - koncentrikus vágányok a lemezek fölött, egymás fölött. A pályát ezután ágazatokra osztják. A lemez mindkét oldalán mágneses réteggel rendelkezik. Mindegyik fejpár úgy van öltözve, mintha egy "villa" lenne, és mindegyik lemezt körülöleli. Ez a „dugó” föléjük kerül a lemez felülete külön szervomotor (nem egy lépést, mivel gyakran tévesen úgy gondolja, - léptetőmotor nem teszi lehetővé, hogy gyorsan át a felületen). Minden merevlemeznek rendelkezésére állnak a tartalék szektorok, amelyeket az ellenőrzési rendszer használja, ha hibás szektorok találhatók a lemezen.
A modern merevlemezek általában 5400 és 7200 rpm közötti forgási sebességgel rendelkeznek. Minél nagyobb a forgási sebesség, annál nagyobb az adatsebesség. Ez csak akkor szükséges figyelembe venni, hogy növeli a fordulatszámot növeli merevlemezek testhőmérséklet és sebességgel 7200 fordulat / perc igényel sem használja a házat egy sound design hő eltávolítása céljából, minden további külső hűtőventilátor lemez is. A tápegység ventilátora ehhez nem elegendő. Még több nagysebességű lemezek forgási sebesség 10.000 fordulat / perc, ami most elő, kivétel nélkül, a cégek-gyártóknak mind a jó szellőzés a tokban, és a „helyes” ház, jó hő mentesítést. A 15 000 rpm-es merevlemezek kényszerfújás nélkül egyszerűen nem ajánlottak.
Szektorok száma pályánként
A modern merevlemezek eltérő számú szektorban vannak a pályán, attól függően, hogy külső vagy belső. A külső vágány hosszabb, és több szektor helyezhető el rajta, mint a rövidebb belső pályán. Az üres lemezre vonatkozó adatok a külső sávról is rögzítésre kerülnek.
A fejek keresési / kapcsolási ideje, a hengerek közötti kapcsolási idő
A keresési idő (keresési idő) csak akkor minimális, ha egy olyan sávra van szükség, amelyik a fej mellett tartózkodik. A leghosszabb keresési idő, ha az első sávból az utolsóig halad. Általános szabályként az útlevéladatokban az átlagos keresési idő jelzi a merevlemezen.
A lemez mágneses fejezetei minden időpontban ugyanazon hengeren helyezkednek el, és a kapcsolási idő meghatározása az, hogy milyen gyorsan vált át a fejek között az olvasás vagy az írás során.
A hengerek közötti átkapcsolási idő az az idő, amely szükséges ahhoz, hogy a fejet előre vagy hátra mozgassa.
Minden idõt a merevlemez dokumentációjában megadunk milliszekundumban (ms).
Helymeghatározási késleltetés
Miután a fej a kívánt műsorszám fölött van, vár a szükséges szektor megjelenésére. Ezúttal a pozícionálási késleltetésnek nevezik, és milliszekundumban (ms) is mérik. A pozicionálás átlagos késleltetési ideje a lemez 180 fokos forgásának idõpontjaként tekintendõ, ezért csak a tárcsaorsó fordulatszámától függ. A késedelem nagyságára vonatkozó konkrét adatokat a táblázat tartalmazza.
Adat elérési idő
Az adatokhoz való hozzáférési idő lényegében a keresési idő, a fejkapcsolási idő és a pozicionálási késleltetés kombinációja, ezredmásodpercekben (ms) is mérve. A keresési idő, mint már tudjuk, csak egy jelzés arra, milyen gyorsan halad a fej a megfelelő henger fölött. Amíg az adatok írásba vagy olvasásra kerülnek, adjunk hozzá időt a fejváltáshoz és várjuk meg a szükséges szektort.
Gyorsítótár a merevlemezen
Általános szabályként minden korszerű merevlemeznek saját RAM-ja van, amelyet cache-memóriának (cache-memória) vagy csak gyorsítótárnak hívnak. A merevlemez-gyártók gyakran hívják ezt a memória puffert. A gyártók és a különböző merevlemez-modellek mérete és szerkezete jelentősen eltér. A cache memória jellemzően mind az adatok írására, mind az olvasásra használatos, de az SCSI meghajtók néha kényszerített írási gyorsítótárakat igényelnek, mivel alapértelmezés szerint az SCSI lemez alapértelmezett írási gyorsítótárazása tilos. Vannak olyan programok, amelyek lehetővé teszik a cache beállításainak beállítását, például a Seagate ASPIID-t. Mivel sokan nem tűnnek különösnek, a gyorsítótár mérete nem meghatározó a munkája hatékonyságának értékeléséhez. A gyorsítótárral történő adatcsere megszervezése sokkal fontosabb a lemez egészének sebességének növelése érdekében.
Néhány merevlemez gyártók, mint a Quantum, használata a cache annak szoftver (modellekhez Quantum Fireball 1.3 Gb, például egy firmware alkalmazott 48 128 Kb). Úgy tűnik számunkra, hogy a Western Digital által alkalmazott módszer sokkal előnyösebb. A firmware tárolására speciálisan elosztott szektorokat használnak a lemezen, amelyek semmilyen operációs rendszerre nem láthatók. Bekapcsoláskor a program betöltődik a szokásos olcsó DRAM-ra a lemezen, és ugyanakkor a flash memória chipnek nincs költsége a firmware tárolásához. Ez a módszer megkönnyíti a merevlemez firmware-jének rögzítését, amit a Western Digital tesz.