Hur data struktureras på en hårddisk?

Hur Data struktureras på en Hard
Disk Drive
Ytan av enhet tallrik är organiserad
med koordinater, ungefär som en karta. Data är
lagras i koncentriska spår på ytorna i
varje tallrik. (En tallrik har två sidor, och
således två dataregistrering ytor.) En typisk
disken kan ha mer än 2 000 låtar
per tum (TPI) på sin inspelning yta. A
cylinder beskriver gruppen för alla spår
beläget vid en given huvudet över hela
tallrik. För enklare åtkomst till data,
varje spår är uppdelad i individuellt
adresserbara sektorer.
Processen att organisera disken ytan
i spår och sektorer kallas formatering,
och nästan alla hårddiskar kommit idag
förformaterad av tillverkaren. Den
processen att formatera en hårddisk gäller
med data på den tallrik yta. I
nästan alla system, inklusive datorer och
Macintosh-datorer, sektorer normalt innehålla 512
byte av användardata plus adressinformation som används av enheten elektronik (även om
vissa egenutvecklade system använder andra sektorn längder). Disk drive controller, som
bosatt på enhetens kretskort, använder formatering information och adresser - mycket som en
turist använder en stadskarta - för att vägleda data till och från en viss plats på hårddisken.
Utan formatering instruktioner, skulle varken registeransvarige eller operativsystemet
vet var data ska lagras eller hur man hämtar det.
I tidigare hårddisk mönster, antalet sektorer per spår var fast och, eftersom den
yttre spår på en tallrik har en större omkrets än de inre spår, utrymme på den
yttre spår var bortkastad. Antalet sektorer som skulle passa på det innersta spåret
begränsade antalet sektorer per spår för hela fatet. Men många av
Dagens avancerade enheterna använder en formatering teknik som kallas flera zon inspelning till
Pack mer data på ytan av disken. Flera zon inspelning gör att antalet
i sektorer per spår justeras så fler sektorer lagras större, yttre spår.
Genom att dela de yttre spåren in fler sektorer, kan data packas jämnt över hela
ytan på en tallrik, disken yta används mer effektivt, och högre kapacitet kan vara
uppnås med färre skivorna. Antalet sektorer per spår på en typisk 3.5-tum disk
varierar från 60 till 120 enligt ett flera zon inspelning system. Inte bara är effektiv
lagringskapacitet ökat med så mycket som 25 procent med flera zon inspelning, men
disk-till-buffert överföringen också förstärks. Med fler byte per spår, data i den
yttre zoner läses i en snabbare takt. Quantum Corporation är en pionjär inom flera zon
Inspelning, och var den första tillverkaren att genomföra flera zon inspelning på 2,5 -
tums hårddisk produkter.
Läsa/skriva huvuden: skumma ytan
Läsa/skriva huvuden är den enda mest kostsamma komponenten av en hårddisk driva, och deras
egenskaper har en stor inverkan på enheten design och prestanda. Trots deras
bekostnad, aggregatets grundkonstruktion och målet är relativt enkel: ett huvud är en bit av
magnetiskt material, bildade nästan i form av ett "C" med en liten öppning eller gap. A
rullar av tråd är lindade runt denna kärna att konstruera en elektromagnet. Skriftligen till den
disk, nuvarande flyter genom spolen skapar ett magnetfält över klyftan som
magnetiserar disk beläggning lagret under huvudet. I behandlingen från disk, läs/skriv
huvudet känner en elektronisk puls genom spolen när klyftan passerar över en flux
omsvängning på disken.
Som teknik ökar, bitar är mer tätt packade, och utrymmet som krävs för att lagra en
bitars krymper. Samtidigt orsakar den lilla storleken på den lagrade data lite signalen
Producerad av huvudet när man läser den lite att bli svagare och svårare att läsa. Som en
resultatet, den grundläggande utmaningen med att förpackning bitar närmare tillsammans är att hitta ett sätt att flyga
huvuden närmare till media att öka amplituden av signalen. Hårddisken
gemenskapsindustrin har gjort stora framsteg på den fronten. 1973, flygande höjder i genomsnitt 17
microinches. Dagens huvuden flyger på bara tre microinches, med 2 - 2,5 microinch flygande
höjder väntat snart. Och i en inte alltför avlägsen framtid, läsa/skriva huvuden kan även
göra kontakt med media, gör det möjligt att ännu mer tätt packas på tallrik
ytan men erbjuder den extra utmaningen att eliminera lagt till bära på disk media
och läsa/skriva huvuden. (Mer information finns i "alternativ Disk Media och kontakt
Inspelning"i kapitel 4.)
//
Ytdensitet: Mäta av diskkapacitet
Totala kapacitet för en enhet beror på hur tätt information (dvs bitar) kan vara
inspelad på disk media. Bitar per kvadrattum (BPSI) nummer kallas den areal
densitet. Ytdensitet beräknas genom att antalet bitar per tum (BPI) som kan
skrivs till och läsa från varje spår, och multiplicera detta antal med antalet
spår per tum (TPI) som kan packas på disken. BPI beror på läsa/skriva
chef för inspelning media, disk rpm och hastigheten som elektroniken kan acceptera bitar.
TPI beror på läs/skrivhuvudet, inspelning media, mekanisk noggrannhet med
som chef kan placeras på dess ställdonet arm, och disken förmåga att snurra i
en perfekt cirkel. Öka ytdensiteten kan komma genom att öka en eller båda av dessa
faktorer.
//
Lagring och hämtning av Data: vyn
Låt oss ta en titt på vad som händer när du hämtar data från en hårddisk. När
du kör ett kommando att öppna en befintlig fil, ansökan program du kör
uppmanas du att ange namnet på filen för att öppna. Det passerar sedan filnamnet till den
operativsystem som avgör var filen finns på hårddisken - huvudet
nummer, cylinder och sektorn för identifiering. Arbetsdrift systemet överför detta
information till diskstyrenheten, som driver en manöverdonet motor ansluten till den
ställdonet arm att placera huvuden på rätt spår. När skivan roterar, lämplig
chef läser adressen för varje sektor på spår. När önskad sektorn visas under
läs-/ skrivhuvudet, hela innehållet i den sektorn som innehåller nödvändiga uppgifter är
läsa in en särskild, Ultra-Fort minne, kallas cache, på enhetens kretskort. Sedan, disken
Drive interface chip skickar nödvändig information till datorns primärminne.
(Mer information på hårddisk cache-minne, se "förbättra prestanda med en
Cachelagra buffert"i kapitel 5. För mer på hur hårddiskar och värddatorer i
som de är bosatta kommunicera, se "att göra den anslutning: bussar och hårddisk
Kör gränssnitt"senare i kapitlet.) Lagra data på en hårddisk är en liknande process att
hämtar data, bara vändas. Värdoperativsystemet dator ansvarar för
komma ihåg adresserna för varje fil på disken och vilka sektorer som finns för
nya data. Om filen du vill lagra stora - exempelvis en 10 MB CAD/CAM
ritning - operativsystemet instruerar registeransvarige var man ska börja skriva information
på disken. Styrenheten flyttar läsa / skriva huvuden till lämpliga spår och
writing börjar. När det första spåret är full, skriva huvuden till samma spår på
successiva tallrik ytor. Om fortfarande mer spåra kapacitet krävs för att lagra alla uppgifter, den
huvudet rör sig till nästa tillgängliga spår med tillräcklig angränsande utrymme och skriver det
data finns.
Även om ett extra belopp på omsorg och möda går in gör skivorna för
hårddiskar, det är inte ekonomiskt möjligt att tillverka 100 procent felfri
Media. Därför har alla moderna hårddiskar en defekt strategi inbyggd i
diskstyrenheten till ger felfri drift i fältet. Defekt management
innebär att avsätta vissa reservdelar sektorer på varje disk yta att ersätta ett begränsat antal
defekta sektorer. I slutet av tillverkningsprocessen är hela disken yta
avsökte för defekter och disken domänkontrollant lagrar en karta över deras platser. När den
arbetsdrift systemet begär att informationen ska skrivas till en av de dåliga sektorerna, disken
Controller kartor transparent det till en av reservdelar. Diskkontrollanten kontinuerligt
uppdaterar defekt kartan, för att kartlägga eventuella nya dåliga sektorer som kan uppstå.
Jobbig fråga: Huvudet positionering
Med tanke på toleranserna som drivelektronik och hastigheten vid vilken enheter fungerar,
möjligheten att hitta information och flytta huvuden exakt att läsa eller skriva data är en
häpnadsväckande prestation. Eftersom spåren på en tallrik är belägna ca 300
microinches isär och huvuden flyger tre microinches ovanför den
disk, exakt positionering Läs-/ skrivhuvudena är jämförbart med att flyga ett jetplan en
fot från marken bibehållen kurs av flyg direkt över centrum delaren av
en motorväg.
Ett antal variabler arbetar mot processen för exakt huvudet positionering. Dessa
inkluderar temperaturvariationer, som orsakar minut expansioner och kontraktioner av den
bricka tallrik, som stötar och vibrationer. Att motverka effekterna av dessa variabler och
säkerställa exakt huvudjustering och positionering, hårddiskar införliva en
elektromekaniska teknik som kallas servo positionering, som ger återkoppling till den
drivelektronik att styra placeringen av huvudet.
Det finns två primära servo huvud positionering tekniker. De flesta hårddisk tillverkare
har övergett den äldre metoden, dedikerade servo, nyare metoden inbäddade
servoteknik.
• Särskild servo använder positionering information som finns på en enda dedikerade
tallrik yta genom ett enda dedikerade huvud - en mekanism som den
andra huvuden är slet. Dedikerad servon kräver en hela sidan på en tallrik, en
betydande andel av det totala diskutrymmet - särskilt i en hårddisk med
några skivor.
• Inbyggd servo träder fram som ledande servo genomförandet för nästa
flera generationer av hårddisk driva produkter. Inbäddade servo övervinner de
begränsningar av dedikerade servon av interspersing servo informationen med den
spela in data i form av förinspelat servo burst kilar speciella mönster
på varje spår. När cheferna anländer till den planerade färdvägen platsen, de
Läs servo skurar och skicka tillbaka informationen till driva elektronik. Sedan,
drivelektronik justera placeringen av manöverdonet motorn, som placerar den
huvuden så att de får maximal signalen från utbrott. (Högst
signal uppstår bara när huvudet är exakt över mitten på banan.) De
ger den mest korrekta, felfri och kostnadseffektiva huvudet positionering
teknik för hårddiskar med liten formfaktor.
Inbäddade servoteknik för hårddisk driva huvud positionering har varit svårt att
genomföra i enheter som använder flera zon inspelning tekniker. Det varierande antalet
sektorer på spår i olika zoner försvårar kraftigt uppgiften att läsning varvas
servo data. Quantum var den första hårddisk tillverkaren att effektivt ta itu med detta
problemet genom att utveckla specialiserade servo feedback och controller ASICs så effektivt
hantera uppgiften att separera servo informationen från användardata.
Att göra anslutningen: bussar och hårddisk
Köra gränssnitt
Per definition är ett gränssnitt något som gör att två separata eller olika system för att
arbeta tillsammans eller kommunicera. En av de mest kritiska men minst uppskattade delarna av en
hårddisk är det gränssnitt som gör att enheten kan kommunicera med värdsystemet.
I kringutrustning som hårddiskar uppnås detta meddelande genom adapter
styrelser eller chips på moderkortet som kopplas till den värdsystemet buss. Så, för att förstå
gränssnitt för enheten, måste du först förstå lite om den viktigaste information korridoren
inuti en dator: dator bussen.
Att införa dator buss agerar likt en mänsklig centrala nervsystemet, bussen
fungerar som en gemensam kanal för att överföra signaler till och från olika dator
komponenter: processor, grafikkort, tangentbord, lagring och annan kringutrustning. Många typer
av buss arkitekturer har erbjudits av tillverkare - både "öppna" och "stängd".
Öppen arkitektur och framför allt den arkitekturen ISA (Industry Standard) av tidig sort
IBM och MS-DOS-kompatibla datorer kan lätt utanför leverantörer till design, bygga, och
allmänna och särskilda ändamål add-on kort på marknaden. Dagens största persondator buss
arkitekturer inkluderar:
• ISA, en låg kostnad, relativt osofistikerade buss, tillgängliga i antingen 8 - eller 16-bitars
versioner
• Förlängd ISA (EISA), en mycket mer avancerad och kraftfull 32-bitars supermängd till
ISA utformad för 386 - och 486-baserade datorer
• Den lokala bussen, utvecklades ursprungligen för grafikintensiva applikationer, används nu
som en hög hastighet disk bilaga för IBM-kompatibla datorer
• MicroChannel arkitekturen (MCA), en egenutvecklad 32-bitars buss utvecklat av IBM
för PS/2-sortimentet av persondatorer
• NuBus, Apple Computer egenutvecklade 32-bitars buss med i dess Macintosh
datorer
• Personal Computer Memory Card internationella Association (PCMCIA)
16-bitars gränssnitt
Effektiv användning av bussen är en nyckelfaktor till ökande computern system utförande. Den
hastigheten på dataöverföring längs bussen, som är produkten av buss bredd och cykeln tiden,
har störst effekt på systemets prestanda. (Bussen cykeltiden är proportionell
antalet ord överföras per sekund. Bredd bestämmer bredden på den
överföring.) Bussen, som var en gång 4 - eller 8-bitar bred, vanligtvis överförs data på andelen
bara upp till 1 MB/s. Nu, bussen är vanligen 16 - eller 32-bitar bred och överför data på
hastigheter på 10, 20 och upp till 132 MB/s i perifera delar gränssnitt (PCI). Nästa
logisk utveckling för bussen är ett 64-bitars brett gränssnitt, vilket gör att enheter och
annan kringutrustning nå ännu högre data överför hastigheter.
(Medan många av buss arkitekturerna i listan ovan är vanligt idag, två av
dem, lokala buss- och PCMCIA, är nyare buss teknik för att ansluta lagring
enheter till de CPU och representerar betydande tekniska framsteg. Därför, de
diskuteras i detalj i kapitel 4, "Senaste tekniska utvecklingen").
Förståelse enhet gränssnitt
Ett gränssnitt för enheten är skyldig att tillhandahålla kommunikation mellan dator bussen och den
hårddisk. Bland den information som anges av enhet gränssnitt är hur snabbt disken och
Controller bör prata med varandra, vilka typer av kommandon de kan passera tillbaka och
tillbaka, platsen för data och kontroll linjer längs förbindande kabeln, och vilken nivå av
spänning som de ska använda för dataöverföring. Ett gränssnitt för enheten är alltså en standardiserad
kombination av connector configuration signalnivåer och funktioner, kommandon och data
överföring protokoll.
Som med alla andra högteknologiska utvecklingen, har driftteknik interface utvecklats
avsevärt under de senaste två decennierna. Det finns två gränssnitt vanligen används i dagens
persondatorer. De flesta IBM-kompatibla datorer använder Intelligent Disk elektronik
(IDE) gränssnitt. Även kallad AT eller ATA (Advanced Technology Attachment)
gränssnitt för PC / i/o-buss det var ämnad att arbeta med, IDE kan överföra data med en
hastighet på upp till 4 MB/s. När ansluten till en bro till en snabbare buss (t.ex. lokala buss), på kan
gå upp till 13 MB/s. Näst vanligaste gränssnittet är små datorsystemet
Gränssnitt- eller SCSI (uttalas "scuzzy"). Denna högre prestanda interface, som är
används på Apple Macintosh-datorer samt högpresterande arbetsstationer och
servrar, kan överföra data med en hastighet av upp till 10 MB/s i 8-bitars läge och upp till 20 MB/s i
16-bitars läge.
Quantum var det första företaget att införa hårddisk produkter med inbyggda gränssnitt
kontrollanter. I slutet av 1980 såldes vanligtvis enheter och interface Controller
separat. Idag är de flesta hårddiskar har en inbyggd hårddisk controller, som
inkluderar en styrenhet utformats på ett enda chip och införlivas i den
enda kretskort som innehåller drivelektronik. Från början av 1990 - i mindre än en
5-års budgetcykel - tillverkare har minskat den hårddisk controller och driva
elektronik från två full kretskort till bara fem integrerad krets marker som skulle
lätt ryms i din handflata.

• Relaterade Frågor

• Hur får jag min hårddisk-inspelare tillbaka i växel?

  Hej, jag har en Panasonic DMR 80 V hårddisk-inspelare med video, DVD och HDD-spelare. Mitt problem: för några veckor sedan, jag ville att programmera en film på HDD. Guide programmet visade på alla stationer: inga data. Så jag programmerade upp tiden

• Hur får du din hårddisk in i DOS-läge så det kan formateras?

  vill du format läsa en hårddisk för Windows XP sedan detta.../adu behöver din winXP cdHär en snabb knep till få du datorn i DOS-läge. Stäng av datorn sedan aktivera det tillbaka, medan datorn vänder på håll att trycka på F8 upprepade gånger tills du

• Hur du noll ut en hårddisk?

  Om du menar "helt radera", termen är "Format" och kan du göra det från DOS med kommandot "Format c:".Jag tycker det är bortom formatering. Jag läste i dag i New York Times att John Jay College i New York har antagit ett progr

• Hur du utplåna en datorhårddisk?

  Tja, finns det flera olika sätt:Att bli av med Data fysiskt och destruktivtEn, är om du inte behöver på hårddisken efter "torka", att slå en spik eller två genom unplugged enheten, göra den oläsbar för alla men mest hängivna data recovery team.

• Data struktur fråga svar för mca?

  Hur fungerar samla in och analysera data hjälp du lista ut svaret på din egen hypotes? du behöver veta detta eftersom jag gjorde :)

• Hur du partitionera en ny hårddisk?

  Partitionera din hårddisk med Fdisk program i dos efter starter upp datorn via startbar CD.Hårddiskar större att 20 GB kan enkelt delas med DM 2000 i sekunder.Lär dig att använda Fdisk eller DM2000en person som vet för att arbeta med dessa program ka

• Hur man strukturera av kongressen enades om?

  Strukturen kom genom vad som kallas "The Great kompromiss". Först trodde alla av kongressen som en enda kropp istället för två som det är idag, eftersom det US hur den kontinentala kongressen var under frihetskriget. I diskussionen om representa

• Hur sociala strukturer utvecklas för att tillgodose grundläggande mänskliga behov?

  Sociala strukturer utvecklas för att tillgodose grundläggande mänskliga behov på olika sätt beroende på den miljö som de utsätts för. I de flesta fall hittar de en balans mellan emotionella, intellektuella och fysiska utveckling.

• Hur du desinfektera en extern hårddisk utan viruset att komma på din dator?

  Ansluter du den på en pc som kör en untivirusoch bara köra en fullständig genomsökning på disken.Att se till att inga virus kan förmedla de viktigaste datorDu kan installera och köra några program som hindrarändringar på din dator. Detta är inte nödv

• Där kan du hitta steg för steg-instruktioner om hur du formaterar om en hårddisk och installera om Windows 98SE?

  Om du vill formatera om din hand enhet med Win98 behöver du en Win98 startdiskett med formatera och fdisk alternativ på den. För att komma igång, sätt in disketten och starta om systemet. Efter uppstarten får du en skärm som frågar dig om du vill sta

• Hur du installerar en andra hårddisk på en PC?

  Sätta båda på första IDE och HD med windows som master och det andra som slav. För att göra detta måste du titta på baksidan av HD och ställa in byglarna (lite clips) till rätt inställning. Det står som vanligt på en etikett på HD.

• Hur komma åt en nekad hårddisk?

  Om du låst dig utan att minnas lösenordet, radera partitionen.Om du låst dig ur din enhet med en tredje parti mjukvaran nytta, titta på internet för "forensics tools" och hämta info då ta bort partition.Om du har precis installerat en enhet på d

• Hur data flödar runt en dator?

  Allt som ska göras, en que är gjord av det, processorn ger viss tid att behandla var och en av dem en efter en...Mer information om,http://www.mycsnippets.blogspot.com/

• Beskriva hur unik struktur av en neuron avser dess funktion i kroppen?

  Den unika strukturen av en neuron avser dess funktion i kroppen eftersom den har lång arm som tillägg som kontakt med andra nervceller. Detta tillåter dem att överföra meddelanden till andra nervceller.

• Hur skiljer strukturera av C3 och C4 växter?

  C4 växter har bundle-slida och mesophyll celler som är koncentriskt ordnat in i tätt packade slidor runt venerna av blad kallas Kranz anatomi. Men i C3 växt, dessa distinkta ven anatomi arrangemang är frånvarande. Mesophyll celler mellan venerna är v

• Hur var strukturera av kyrkan som det av det feodala systemet?

  som systemet med fuedalism hade kyrkan sin egen fackorgan. Power var baserat på status. Kyrka trafikrondell baserades på olika leden av prästerskapet.

• Hur du installerar en hårddisk?

  För illustrerade bilder som skildrar hur ta bort och installera en hårddiskse: http://www.fonerbooks.com/r_hard.htm du kan också klicka på webblänken till vänster om detta svar, under avsnittet blå hur till installera A HARD DRIVE är det inte så svår

• Hårddisk till 38 procent nu vad bort?

  Hej, min Avira antivirusprogram har rapporterat ett virus jag. Har klickade ska inte tillåta. Nu är detta svart vid uppstart PC skrivbordet och endast knappanelen och Explorer synliga. Om jag börjar - ner program är alla mappar tomma. (senast använda

• Hur investeringen planering via IT service?

  Service måste göra lite programmering. Detta gäller främst driften av servergrupper och program. Normalt, har ett företag tre olika områden med anknytning till IT service management:-Specialistområden: till exempel produktutveckling, marknadsföring,