Dysk twardy (Hard Disk Drive)



Pobieranie 12.27 Kb.
Data03.05.2016
Rozmiar12.27 Kb.
Dysk twardy (Hard Disk Drive)
Dysk twardy (Hard Disk Drive ) jest  niezbędnym elementem wyposażenia każdego PC, stacji roboczej czy serwera. Za pierwszy dysk twardy uznaje się wytworzone przez koncern IBM urządzenie IBM 305 RAMAC . Mógł pomieścić około 5 MB na 50 talerzach o 20-calowej średnicy każdy.
Pierwszym dyskiem zastosowanym w komputerze PC, był opracowany przez firmę Seagate 5,25-calowy model ST-412, miał 10 MB pojemności. Z zewnątrz każdy dysk twardy wygląda identycznie. Również i wnętrza obudów „twardzieli” zawierają elementy charakterystyczne dla wszystkich modeli.
Wewnątrz dysku znajdują się tzw. talerze, będące wirującymi krążkami pokrytymi warstwą materiału magnetycznego. Na nich właśnie zapisywane są wszelkie dane. Odczytem i zapisem danych zajmują się głowice umieszczone na ruchomym ramieniu ustawiającym je nad powierzchnią talerzy. Proces odczytu odbywa się przez indukcję sygnału elektrycznego. Aby przygotować nowy dysk do pracy, należy poddać go procesowi formatowania. W procesie tym tworzone są na dysku ścieżki (track) zapisu. Są to logiczne obszary na magnetycznym talerzu. Ścieżki podzielone są na sektory, które stanowią najmniejszą fizyczną jednostkę przechowywania danych. Wszystkie sektory znajdujące się na dysku mają ten sam rozmiar. Najczęściej jest to 512 bajtów. Sektory tworzone są jeszcze w fabryce, podczas procesu formatowania niskiego poziomu. Sektory są częścią większych struktur, tak zwanych klastrów. Klaster, czyli inaczej jednostka alokacji jest wartością logiczną, więc nie znajduje się fizycznie na dysku. Jego rozmiar można różnie zdefiniować, w zakresie od 512 bajtów do 64 kilobajtów.  Na zapisanym dysku istnieje tak zwana tablica FAT (File Alocation Table). Zawiera ona informacje o położeniu klastrów, do których odwołuje się system operacyjny. Liczba talerzy – określa liczbę talerzy danego dysku. Liczba talerzy nie oznacza, że dane zapisywane są zawsze po obu stronach talerza dysku. Informację na ten temat otrzymamy porównując liczbę talerzy z liczbą głowic danego dysku. 

Pojęcia:

Liczba głowic – określa, ile głowic zajmuje się odczytem/zapisem danych na talerzach. Liczba ta wskazuje także na to, czy wszystkie talerze są wykorzystywane obustronnie. Parzysta liczba głowic wskazuje na to, że dane mogą być przechowywane na każdej stronie każdego talerza dysku, natomiast nieparzysta – że jedna strona któregoś z talerzy dysku nie jest w ogół wykorzystywana. 

Sektor – najmniejsza jednostka pojemności dysku, mieszcząca zwykle 512 bajtów.

Cluster (klaster) – jednostka przestrzeni dyskowej, składająca się z grupy sektorów; najmniejszy fragment dysku, jaki przydzielany jest plikowi w systemie FAT.

Cylinder – grupa ścieżek o tym samym numerze, znajdujących się na wszystkich powierzchniach talerzy całego napędu

FAT (File Allocation Table) – tablica rozmieszczenia plików, która w systemie komputerowym obecna jest w dwóch kopiach w celu zabezpieczenia przed utratą danych w razie uszkodzenia jednej z nich.

FAT 16 FAT32

Tablica FAT16 potrafi zaadresować jedynie 65 536 klastrów, więc ze wzrostem pojemności dysku rośnie wielkość klastra.. W pojemnych dyskach twardych stosuje się tablicę FAT32. Systemy stosujące tę tablicę to np. Windows 95/98/ME, czy też Windows NT. Istnieje jeszcze jedna wartość strukturalna. Stanowi ją cylinder. Jest to przekrój przez oznaczone tymi samymi numerami ścieżki na obrotowych talerzach dysku twardego. Są one wyznaczane przez pozycje, jakie może przyjąć głowica odczytująca, pracująca tuż nad talerzami. Liczba cylindrów zależna jest od rodzaju dysków twardych. Może wynosić od 615 do kilku tysięcy.

Partycja – część pojemności dysku; podstawowa odpowiadająca jednemu dyskowi logicznemu (C:, D: itd.) i rozszerzona mogąca zawierać kilka dysków logicznych.

Liczba obrotów na min - RPM (Rotations Per Minute) – parametr określający, z jaką szybkością obracają się talerze danego dysku. Im szybkość obrotowa jest wyższa, tym więcej danych może być odczytywanych przez głowice.

Access time – czas dostępu do danych, uwzględniający wszelkie opóźnienia wynikające z własności mechanicznej dysku oraz czasu przetwarzania poleceń. Zazwyczaj podawana jest wartość średnia (average access time). Im niższy tym lepiej

Średni czas dostępu – parametr ten określa, w jakim czasie (średnio) od otrzymania przez dysk żądania odczytu/zapisu konkretnego obszaru nastąpi rozpoczęcie operacji. Im krótszy jest ten czas, tym dysk może zapewnić większą płynność odtwarzania.

Pamięć podręczna (Bufor danych, Cache) – szybka pamieć RAM wbudowana w twardy dysk, służąca do przechowywania odczytanych z twardego dysku danych, które następnie mają być wysłane do komputera. Bufor ma rozmiar od 512 do 3 MB w przypadku dysków EIDE i od 2 do 4 MB w przypadku dysków SCSI..
Typy intrefejsów HDD|:

*IDE - określany również jako ATA to interfejs dysku twardego stosowany w komputerach z procesorami 80286, 80386, 80486 i Pentium.

*EIDE -to ulepszona wersja standardu IDE, narzucająca warunki połączenia dysków twardych i czytników CD-ROM z resztą komputera. Standard ten dopuszcza dyski twarde o pojemności do 8,4 GB (IDE tylko 528 MB). Maksymalna szybkość transferu danych w dyskach EIDE wynosi 17 MB/s. 

*ATA - określany jako IDE lub EIDE ,to jeden z najbardziej popularnych interfejsów komputera, przystosowany do połączenia dysków twardych z płytą główną. Jego podstawowy interfejs obsługuje trzy tryby pracy PIO 0, 1 i 2 oraz DMA Single word 0, 1, 2 i DMA Multiword 0. ATA przewiduje podłączenie dwóch urządzeń (wyłącznie dysków twardych) na jednym kanale. Nie umożliwia za to podłączenia CD-ROM-u. Ata, jako standard komunikacyjny - obsługuje dyski twarde o maksymalnej pojemności do 128 GB. Rozszerzona wersja tego interfejsu, umożliwiająca podłączenie dysków o maksymalnej pojemności do 144 000 000 GB (144 PB - petabajtów) nosi nazwę ATA/133 (ATAPI-6). 

*ATAPI -to zaawansowana, szybka wersja interfejsu komunikacyjnego napędów CD-ROM, napędów taśmowych, dysków magneto optycznych itp. ATAPI wchodzi w skład interfejsu EIDE. 

*ATAPI-6 - to technologia opracowana wspólnie przez firmy Compaq, Microsoft i VIA, umożliwiająca konstruowanie dysków twardych o pojemności do 144 000 000 GB *DMA - to standard składający się z ośmiu specjalnych kanałów służących do przesyłania danych pomiędzy pamięcią RAM, a urządzeniem peryferyjnym, takim jak sterownik dysku twardego, karta sieciowa czy streamer. Przesyłaniem danych zajmuje się specjalny układ scalony zwany sterownikiem DMA działający z częstotliwością dwa razy mniejszą niż procesor. Dzięki temu nie bierze on udziału w przesyłaniu danych kanałami DMA i może w tym czasie zajmować się innymi zadaniami, dzięki czemu wzrasta wydajność całego systemu.

*RAID - nadmiarowa tablica niezależnych (tanich) dysków, to określenie grupy (macierzy) dysków twardych, pracujących wspólnie pod kontrolą jednego oprogramowania zarządzającego.

*SCSI -to uniwersalny standard komunikacji pomiędzy urządzeniami peryferyjnymi a komputerem. Interfejs ten pozwala dołączyć do pojedynczego portu komputera PC osiem, do piętnastu, a czasem nawet 31 połączonych łańcuchowo urządzeń takich jak dyski twarde, CD-ROM'y, skanery czy drukarki laserowe.



Fibre Channel to opracowana przez firmę Compaq rozszerzona wersja interfejsu SCSI, w której jako medium transportowe wykorzystuje się łącza światłowodu. Standard ten umożliwia przekaz danych między komputerami w sieci z szybkością od 12,5 MB/s (133 MHz) do ponad 100 MB/s (1062 MHz)..


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna