Συσκευή σκληρός δίσκος

Μια μονάδα σκληρού δίσκου αποτελείται από μία ή περισσότερες πλάκες με μαγνητικό στρώμα, κεφαλές, συσκευή εντοπισμού θέσης, περίβλημα και ελεγκτή. πιάτα- το κύριο στοιχείο της μονάδας δίσκου, τοποθετούνται πληροφορίες σε αυτά. κεφάλιασχεδιασμένο να διαβάζει και να γράφει πληροφορίες στις πλάκες. Συσκευή εντοπισμού θέσηςπαρέχει κίνηση των κεφαλών στην απαραίτητη θέση σε μια επιφάνεια πλακών. Πλαίσιοχρησιμεύει για τη στερέωση των υπόλοιπων δομικών στοιχείων, καθώς και για την προστασία των πλακών και των κεφαλών από μηχανικές βλάβες και σκόνη. Ελεγκτήςελέγχει όλα τα ηλεκτρικά και ηλεκτρομηχανικά εξαρτήματα της μονάδας και παρέχει μεταφορά πληροφοριών από τον υπολογιστή και αντίστροφα.

εικ.1

Γεωμετρία σκληρού δίσκου

πιάταΟι δίσκοι είναι κατασκευασμένοι από μέταλλο ή γυαλί και έχουν μαγνητικό στρώμα στη μία ή και στις δύο πλευρές, στο οποίο καταγράφονται πληροφορίες. Η πλευρά της πλάκας με το εφαρμοσμένο μαγνητικό στρώμα ονομάζεται επιφάνεια εργασίας. επιφάνειεςΟι πλάκες γυαλίζονται προσεκτικά και επικαλύπτονται με σιδηρομαγνητικό στρώμα. Το υλικό επίστρωσης και ο αριθμός των στρωμάτων (το μαγνητικό στρώμα μπορεί να αποτελείται από πολλά στρώματα διαφορετικών υλικών) μπορεί να διαφέρει για διαφορετικούς δίσκους. Υπάρχει ένα για κάθε επιφάνεια εργασίας. κεφάλι(στην πραγματικότητα, οι σύγχρονοι δίσκοι χρησιμοποιούν ξεχωριστές κεφαλές εγγραφής και ανάγνωσης που κατασκευάζονται με χρήση διαφορετικών τεχνολογιών για την αύξηση της πυκνότητας εγγραφής). Η επιφάνεια της πλάκας χωρίζεται σε λεπτές ομόκεντρες δακτυλιοειδείς ζώνες που ονομάζονται τροχιές. Και το καθένα πίστα, με τη σειρά του, χωρίζεται σε διάφορα τμήματα, που ονομάζονται τομείς. Τομέαςμπορεί να χωριστεί υπό όρους σε δύο περιοχές: την περιοχή δεδομένων και την περιοχή πληροφοριών υπηρεσίας. Οι πληροφορίες σέρβις γράφονται στην πινακίδα μία φορά στο εργοστάσιο και δεν υπόκεινται σε αλλαγές στο μέλλον. Η περιοχή εξυπηρέτησης περιλαμβάνει μια μοναδική διεύθυνση τομέα στη μονάδα δίσκου, μέσω της οποίας ο ελεγκτής την αναγνωρίζει κατά τη σύνταξη ή την ανάγνωση πληροφοριών. Η περιοχή δεδομένων περιέχει χρήσιμες πληροφορίες γραμμένες στη μονάδα δίσκου. Αυτή η περιοχή μπορεί να αλλάξει πολλές φορές κατά τη λειτουργία. Ο όγκος της περιοχής δεδομένων υπερβαίνει κάπως τη χωρητικότητα πληροφοριών του τομέα λόγω πρόσθετων πληροφοριών - για επαλήθευση και, ενδεχομένως, διόρθωση σφαλμάτων. Η περιοχή δεδομένων τομέα μπορεί να ενημερωθεί μόνο στο σύνολό της. Εκείνοι. Δεν είναι δυνατή η εγγραφή ενός ή δέκα byte στη μονάδα δίσκου - μόνο ολόκληρος ο τομέας. Όλες οι κεφαλές κινούνται συγχρονισμένα και αυτή η διαδικασία διαρκεί λίγο χρόνο. Το σύνολο των κομματιών σε διαφορετικές πλάκες που διατίθενται ταυτόχρονα με τη θέση της κεφαλής αμετάβλητη ονομάζεται κύλινδρος. Από την άποψη της απόδοσης του συστήματος δίσκων, συνιστάται η τοποθέτηση διαδοχικών δεδομένων στον ίδιο κύλινδρο.

εικ.2

Σε παλαιότερες μονάδες δίσκου, όλα τα κομμάτια περιείχαν τον ίδιο αριθμό τομέων. Σε αυτήν την περίπτωση, η μοναδική διεύθυνση κάθε τομέα (δηλαδή η ελάχιστη πληροφορία που είναι αποθηκευμένη στη μονάδα δίσκου) θα μπορούσε να δοθεί με τρεις αριθμούς: αριθμούς κυλίνδρου, κεφαλής και τομέα. Έτσι, εισήχθη ένα τρισδιάστατο σύστημα συντεταγμένων στον σκληρό δίσκο, που θυμίζει πολύ ένα κυλινδρικό σε τρισδιάστατο χώρο: ο αριθμός του κυλίνδρου αντιστοιχεί στην ακτίνα, ο αριθμός κεφαλής αντιστοιχεί στο ύψος και ο αριθμός τομέα αντιστοιχεί στο γωνία.

Αν αναπαραστήσουμε μια τέτοια κατασκευή σε ένα καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων (για παράδειγμα, θεωρήστε ότι ο «δίσκος» μας είναι συναρμολογημένος από πολλές πλακέτες με μνήμη flash), τότε θα έχει σχήμα παραλληλεπίπεδου, χωρισμένο σε κελιά - τομείς.

Ωστόσο, με μια τέτοια διάταξη του σκληρού δίσκου, η πυκνότητα εγγραφής στα εξωτερικά κομμάτια αποδεικνύεται ότι είναι περίπου τρεις φορές χαμηλότερη από ό,τι στα εσωτερικά (η ίδια ποσότητα πληροφοριών ανά τριπλάσιο του μήκους του κομματιού). Επομένως, οι σύγχρονοι δίσκοι χρησιμοποιούν τη λεγόμενη καταγραφή ζώνης, στην οποία η επιφάνεια των πλακών χωρίζεται κατά μήκος της ακτίνας σε πολλές ζώνες (συνήθως περίπου μια ντουζίνα), σε καθεμία από τις οποίες ο αριθμός των τομέων ανά διαδρομή είναι σταθερός, ωστόσο, αυτό ο αριθμός ποικίλλει από ζώνη σε ζώνη. Τα εξωτερικά ίχνη περιέχουν περισσότερους τομείς από τα εσωτερικά. Αυτό σας επιτρέπει να διπλασιάσετε περίπου την χωρητικότητα πληροφοριών της μονάδας χωρίς να αλλάξετε τη μέγιστη πυκνότητα εγγραφής. Αλλά, καθώς αντιπροσωπεύεται στην καρτεσιανή γεωμετρία, ένα τέτοιο σχήμα θα έχει ένα μάλλον περίπλοκο σχήμα με το οποίο το BIOS δεν μπορεί να λειτουργήσει. Επομένως, από όλη την ποικιλία των διεπαφών σκληροι ΔΙΣΚΟΙ(ST506 / 412, ESDI, IDE, SCSI) απέμειναν μόνο τα δύο τελευταία, τα οποία διακρίνονται από τη μεγαλύτερη "νοημοσύνη", η οποία εκφράζεται στην ικανότητα να πραγματοποιηθεί ένας τέτοιος "μετασχηματισμός συντεταγμένων" στον οποίο μια ακανόνιστου σχήματος φιγούρα μετατρέπεται σε ένα προσεγμένο «τούβλο». Ταυτόχρονα, μια τέτοια μετατροπή σάς επιτρέπει να παρακάμψετε ή, τουλάχιστον, να μειώσετε ελαφρώς τους περιορισμούς που επιβάλλονται από το BIOS στις μέγιστες τιμές ορισμένων παραμέτρων. Για παράδειγμα, το BIOS δεν μπορεί να χειριστεί περισσότερους από 63 τομείς ανά κομμάτι, ενώ υπάρχουν περίπου μια τάξη μεγέθους περισσότεροι στους σύγχρονους δίσκους. Ταυτόχρονα, το BIOS μπορεί να «νομίζει» ότι ένας σκληρός δίσκος έχει 16 ή και 255 κεφαλές, ενώ στους πραγματικούς δίσκους αυτός ο αριθμός κυμαίνεται συνήθως από 1 έως 6.

εικ.3

Φυσικά, η εγγραφή ζώνης, δηλ. ένας διαφορετικός αριθμός τομέων σε διαφορετικές διαδρομές με σταθερή ταχύτητα περιστροφής οδηγεί στο γεγονός ότι η τιμή ανταλλαγής δεδομένων θα εξαρτάται από τον αριθμό του κυλίνδρου.

εικ.4

Όρια έντασης

Κάποτε, κατά την ανάπτυξη των πρώτων εκδόσεων του BIOS για τον υπολογιστή IBM, αποφασίστηκε να περιοριστεί ο αριθμός των τομέων και των κυλίνδρων σε έναν αριθμό 16-bit, ενώ 6 bit κατανεμήθηκαν για τον τομέα (μέγιστος αριθμός 63) και 10 για τον κύλινδρο (μέγιστος αριθμός - 1023). Στον αριθμό κεφαλής του BIOS εκχωρήθηκαν 8 ψηφία (ο μέγιστος αριθμός είναι 255). Αλλά η διεπαφή IDE δεν επέτρεπε περισσότερες από 16 κεφαλές, οι οποίες, με μέγεθος τομέα 512 byte, το άθροισμα όλων των περιορισμών έδινε ένα ανώτερο όριο 504 MB(528.482.304 byte). Η λύση σε αυτό το πρόβλημα ήταν η εισαγωγή της λειτουργίας LBA, δηλ. "μεταφέροντας" αχρησιμοποίητα bits του αριθμού κεφαλής για την αντιμετώπιση του αριθμού κυλίνδρου. Μια τέτοια λύση απαιτούσε υποστήριξη υλικού (από τον ελεγκτή IDE) και λογισμικού (από το BIOS). Παράλληλα, εξαντλήθηκε το εύρος ζώνης του διαύλου ISA. Επομένως, ένας ελαφρώς επανασχεδιασμένος ελεγκτής (τώρα με μια διεπαφή που ονομάζεται EIDE) άρχισε να τοποθετείται πλακέτα συστήματος, δηλαδή στο ίδιο σημείο όπου βρισκόταν το τσιπ του BIOS με υποστήριξη για νέες δυνατότητες.

Αλλά μόλις ξεπεράστηκε αυτό το όριο, αποδείχθηκε ότι ο επόμενος περιορισμός συνδέεται ήδη με σύστημα αρχείων FAT16 - το μέγεθος ενός λογικού δίσκου δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερο από 2 GB (ακριβέστερα, 2047 MB). Ταυτόχρονα, ο χώρος στον σκληρό δίσκο καταναλώνεται εξαιρετικά αναποτελεσματικά (βλ. Ενότητα "Προβλήματα ομαδοποίησης").

Η εισαγωγή του FAT32 κατέστησε δυνατή την υπέρβαση αυτού του ορίου, αλλά σύντομα "σέρνθηκε" ξανά Πρόβλημα BIOS- 24 bit εκχωρήθηκαν στην πλήρη διεύθυνση του τομέα και διευθυνσιοδοτούνται περισσότερα από 8 GB(ακριβέστερα, 7,85 GB) μνήμης δίσκου με τομείς 512 byte αποδείχθηκε αδύνατη. Έπρεπε να εισαγάγω νέες δυνατότητες του BIOS για τις περισσότερες λειτουργίες του δίσκου. Το όριο είναι τώρα 64 bit, που ισοδυναμεί με 8 δισεκατομμύρια terabyte, οπότε υπάρχει λίγος χώρος για την ώρα. Επιπλέον, ορίζεται ότι τα μπλοκ και όχι οι τομείς υπόκεινται σε αρίθμηση. Ενώ 1 μπλοκ ισούται με 1 τομέα, αλλά μόλις ο όγκος των μονάδων δίσκου πλησιάσει το καθορισμένο όριο, θα υπάρχει κάποιο απόθεμα λόγω της αύξησης του μεγέθους του μπλοκ.

Επιπλέον, δεδομένου ότι με την εισαγωγή της καταγραφής ζώνης, η δέσμευση στη φυσική δομή του κινητήρα, εκφρασμένη σε κυλίνδρους, τομείς και κεφαλές, αποδείχθηκε άσχετη, αποφασίστηκε να εγκαταλειφθεί το τρισδιάστατο σύστημα συντεταγμένων και να μεταβεί σε ένα -διάστατο - από τον απόλυτο αριθμό του τομέα.

Τώρα, δεν αναμένονται περιορισμοί λογισμικού στην αύξηση των χωρητικότητας αποθήκευσης στο εγγύς μέλλον (αλλά ορισμένα προγράμματα, λόγω σφαλμάτων που περιέχονται σε αυτά, δεν μπορούν να λειτουργήσουν με δίσκους μεγαλύτερους από 32 ή 64 MB), αν και εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί που σχετίζονται με το υλικό. δηλ. με τη φυσική οργάνωση της διεπαφής IDE.

Αλληλεπίδραση μεταξύ χρήστη και μονάδας δίσκου

Θα ήταν εξαιρετικά επαχθές για έναν απλό χρήστη να παρακολουθεί ποιοι τομείς του σκληρού του δίσκου είναι ήδη κατειλημμένοι και πού πρέπει να εγγραφούν νέα δεδομένα. Για να διευκολυνθεί αυτή η εργασία, εξυπηρετεί το λειτουργικό σύστημα (OS), εισάγοντας την έννοια του αρχείου και σας επιτρέπει να εργαστείτε με τα περιεχόμενα του αρχείου byte-byte. Για να γίνει αυτό, το λειτουργικό σύστημα δεσμεύει κάποιο χώρο στο δίσκο για τις ανάγκες του. Αυτό μοιάζει με την προσθήκη μερικών byte στο τέλος ενός υπάρχοντος αρχείου στον ριζικό κατάλογο από την άποψη του λειτουργικού συστήματος.

• 1. διαβάστε τον πίνακα περιεχομένων που περιέχει το επιθυμητό αρχείο και τοποθετήστε το στο buffer Νο. 1,
• 2. διαβάστε τον πίνακα FAT και τοποθετήστε τον στο buffer Νο. 2,
• 3. σύμφωνα με το FAT, διαβάστε τον τελευταίο (ημιτελή) τομέα του αρχείου στο buffer Νο. 3,
• 4. προσθέστε μερικά από τα απαιτούμενα byte στο buffer Νο. 3 μέχρι να γεμίσει,
• 5. γράψτε το buffer No. 3 στην αρχική του θέση στο δίσκο,
• 6. χρησιμοποιώντας FAT, βρείτε ένα ελεύθερο κομμάτι στο δίσκο,
• 7. γράψτε τα υπόλοιπα byte στο buffer Νο. 4,
• 8. γράψτε τα περιεχόμενα του buffer Νο. 4 στο ευρεθέν ελεύθερο τμήμα του δίσκου,
• 9. κάντε αλλαγές στο FAT (στο buffer No. 2) και γράψτε το στην αρχική του θέση στο δίσκο,
• 10. Κάντε αλλαγές στο μήκος του αρχείου στον πίνακα περιεχομένων (buffer No. 1) και γράψτε το στην αρχική θέση στο δίσκο.

Αυτή είναι απλώς η απλούστερη περίπτωση. Εάν το σύστημα αρχείων παρέχει ένθετους πίνακες περιεχομένων, προστασία πληροφοριών, έλεγχο πρόσβασης, επαναφορά και ανάκτηση μετά από αποτυχίες, τότε η λίστα των απαραίτητων ενεργειών μπορεί να αυξηθεί αρκετές φορές.

Έχουμε ήδη πει ότι τα δεδομένα στη μονάδα διευθυνσιοδοτούνται μέσω του αριθμού του λογικού τομέα ή μέσω του τομέα τριπλής κεφαλής κυλίνδρου. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο το λειτουργικό σύστημα έχει πρόσβαση στο BIOS. Το τελευταίο, με τη σειρά του, πρέπει να λέει στο λειτουργικό σύστημα το μέγεθος της μονάδας και, εάν είναι απαραίτητο, τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της και επίσης να μεταφράσει το αίτημα για μια λειτουργία με έναν συγκεκριμένο τομέα σε μια ακολουθία εντολών μιας ή άλλης διεπαφής. Για τύπο διεπαφής λειτουργικού συστήματος, ST512/412, ESDI. Το IDE, το SCSI, το USB, το IEEE1394 ή ο τρόπος λειτουργίας, το PIO, το UDMA δεν είναι ενδιαφέροντα. Την ενδιαφέρουν μόνο τομείς και περίοδος!

Ζητήματα ομαδοποίησης

Όπως είδαμε, η εργασία με αρχεία απαιτεί συνεχώς ορισμένες πληροφορίες σχετικά με την τοποθέτησή τους στο δίσκο. Στην παραπάνω περίπτωση είναι FAT. Για λόγους απλότητας, περιοριζόμαστε να εξετάσουμε μόνο αυτή την περίπτωση. Από τις 7 λειτουργίες του δίσκου, οι 3 είναι FAT. Δεδομένου ότι οι λειτουργίες αρχείων που εκτελούνται με κίνηση της κεφαλής είναι σημαντικά πιο αργές από τις λειτουργίες χωρίς κίνηση, αποδεικνύεται ότι η αποθήκευση FAT σε μνήμη τυχαίας προσπέλασηςυπερδιπλασιάζει την απόδοση του συστήματος αρχείων. Αλλά υπάρχει επίσης ένα προφανές αρνητικό χαρακτηριστικό - εάν το αντίγραφο του FAT που είναι αποθηκευμένο στο δίσκο δεν ευθυγραμμιστεί με το αντίγραφο στη μνήμη RAM πριν απενεργοποιήσετε τον υπολογιστή, οι πληροφορίες χάνονται αναπόφευκτα. Επομένως, η απενεργοποίηση του υπολογιστή με ένα κουμπί ή έναν διακόπτη εναλλαγής στον μπροστινό πίνακα, όπως συνηθιζόταν στο DOS, γίνεται ήδη απαράδεκτη.

Ταυτόχρονα, εάν τα buffer για τα δεδομένα αρχείου ή καταλόγου μπορεί να είναι μικρά, σε έναν τομέα, τότε το FAT μερικές φορές χρειάζεται να υποβληθεί σε επεξεργασία ως σύνολο, για παράδειγμα, κατά την αναζήτηση ενός ελεύθερου τμήματος.

Στο FAT16, ο μέγιστος αριθμός θραυσμάτων που προορίζονται για τοποθέτηση αρχείων είναι περίπου 65 χιλιάδες και ο χώρος που καταλαμβάνουν οι πίνακες είναι 128 KB (64K λέξεις 2 byte). Κατά την κατανομή χώρου ανά τομείς, το μέγιστο μέγεθος δίσκου θα είναι επομένως 32 MB (κάποιος άλλος θυμάται ότι υπήρχε πραγματικά ένα τέτοιο όριο στο μέγεθος ενός σκληρού δίσκου).

Για να αυξηθεί ο διαθέσιμος χώρος στο δίσκο του λειτουργικού συστήματος, οι τομείς έπρεπε να συνδυαστούν σε συμπλέγματα που περιείχαν πολλούς τομείς. Επιπλέον, είναι προφανές ότι όταν το μέγεθος του συμπλέγματος διπλασιάζεται, το μέγεθος του FAT μειώνεται στο μισό και, κατά συνέπεια, τόσο η κατανάλωση RAM όσο και ο χρόνος που χρειάζεται για την αναζήτηση ελεύθερου χώρου. Αλλά η αύξηση του μεγέθους των συμπλεγμάτων οδηγεί σε αναποτελεσματική χρήση του χώρου στο δίσκο. Κάποτε συνάντησα μια αναλογία διανομής χώρου στο δίσκο με την ανάγκη να πληρώσω για οποιοδήποτε αγαθό μόνο με λογαριασμούς εκατό δολαρίων: αγόρασα ένα κουτί σπίρτα - και δεν υπάρχουν 100 $, αγόρασα ένα καρβέλι ψωμί - άλλα εκατό κάτω. Πράγματι, όταν γράφετε έστω και ένα byte, ολόκληρο το σύμπλεγμα καταναλώνεται. Για παράδειγμα, με συμπλέγματα 32 KB (δίσκος 2 GB), 1000 αρχεία ενός byte με συνολικό μήκος μικρότερο από KB θα καταλαμβάνουν 32 MB χώρου στο δίσκο.

Η εισαγωγή του FAT32 εξάλειψε εν μέρει αυτό το πρόβλημα, τώρα απαιτούνται μόνο 4 MB για να φιλοξενήσει παρόμοια ποσότητα πληροφοριών. Αλλά τίποτα δεν είναι δωρεάν. Το μέγεθος ενός στοιχείου FAT έχει διπλασιαστεί και ο αριθμός των στοιχείων - 8 φορές, οπότε τώρα το μέγεθος των πινάκων για αυτήν την περίπτωση θα είναι 2 MB. Φυσικά, με τα σημερινά πρότυπα, αυτό δεν είναι πολύ, αλλά δεδομένου ότι η ποσότητα των μονάδων δίσκου μπορεί να υπερβεί τα εκατό GB, αποδεικνύεται ότι ένα σημαντικό ποσοστό της μνήμης RAM θα ​​χρησιμοποιηθεί όχι για δεδομένα χρήστη, αλλά για τις εσωτερικές ανάγκες του λειτουργικού συστήματος . Ας θυμηθούμε επίσης ότι για να αναζητήσετε ένα ελεύθερο κομμάτι σε έναν δίσκο, μπορεί να χρειαστεί να κοιτάξετε ένα σημαντικό μέρος του FAT, οπότε σε μια προσπάθεια να αυξήσουμε την ταχύτητα του συστήματος δίσκου, αυξάνουμε ταυτόχρονα το φορτίο στο κεντρικό επεξεργαστή και μνήμη RAM, γεγονός που οδηγεί σε μείωση της τελικής απόδοσης.

Γενικά, δεν υπάρχει άμεσος και απλός τρόπος αύξησης της παραγωγικότητας. Παντού πρέπει να αναζητήσετε συμβιβασμούς.

Χαρακτηριστικά ταχύτητας σκληρών δίσκων

Εκτός από τον όγκο, κατά κανόνα, ενδιαφέρον παρουσιάζουν και τα χαρακτηριστικά ταχύτητας των μονάδων δίσκου. Από αυτά, μπορούν να διακριθούν δύο βασικά: μέσος χρόνος πρόσβασηςΚαι ταχύτητα γραμμής.

Χρόνος πρόσβασης (χρόνος πρόσβασης) - ο χρόνος από τη στιγμή που ζητείται ένα μικρό τμήμα δεδομένων (πρόσβαση στη διακοπή του BIOS) μέχρι τη στιγμή που λαμβάνεται (επιστροφή από τη διακοπή). Ο χρόνος εκτέλεσης του προγράμματος μπορεί να αγνοηθεί εδώ, στην περίπτωση αυτή ο χρόνος πρόσβασης αποτελείται από τον χρόνο αναζήτησης, δηλ. την εύρεση του επιθυμητού κομματιού και τον μέσο λανθάνοντα χρόνο, δηλ. χρόνος για να περιστρέψετε το δίσκο έτσι ώστε ο επιθυμητός τομέας να βρίσκεται κάτω από την κεφαλή ανάγνωσης. Είναι προφανές ότι ο μέσος χρόνος αναμονής είναι ίσος με το ήμισυ της περιόδου περιστροφής του δίσκου: 5,56 ms στις 5400 rpm και 4,17 ms στις 7200 rpm. Ο χρόνος τοποθέτησης είναι το άθροισμα του χρόνου που απαιτείται για την κίνηση του κεφαλιού και του χρόνου για να ηρεμήσει οι ταλαντώσεις του μετά την κίνηση. Δεδομένου ότι οι απαιτήσεις για το επιτρεπόμενο πλάτος ταλάντωσης κατά την ανάγνωση και την εγγραφή είναι διαφορετικές, ο μέσος χρόνος πρόσβασης και τοποθέτησης μπορεί επίσης να διαφέρουν. Δυστυχώς, δεν υπάρχει ενιαία μέθοδος για τη μέτρηση αυτής της τιμής, επομένως κάθε κατασκευαστής χρησιμοποιεί τη δική του μέθοδο, η οποία εκθέτει τα προϊόντα του με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Επιπλέον, διαφορετικές εταιρείες συχνά χρησιμοποιούν διαφορετικούς όρους για να αναφέρονται ουσιαστικά στις ίδιες ποσότητες. Πιο συχνά στις προδιαγραφές δίνεται ο χρόνος τοποθέτησης, γιατί. είναι λιγότερο.

Με την ταχύτητα της γραμμικής μεταφοράς δεδομένων, επίσης, δεν είναι όλα ομαλά. Πρώτον, υπάρχει ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων από την κρυφή μνήμη του ελεγκτή - μια τιμή που μπορεί να μετρηθεί και, κατά κανόνα, η υψηλότερη από όλες τις συναλλαγματικές ισοτιμίες. Η ταχύτητα ανταλλαγής δεδομένων με τις πλάκες είναι συνήθως μικρότερη. Επιπλέον, εξαρτάται από τον αριθμό του κομματιού, στο τέλος του δίσκου αυτή η ταχύτητα μπορεί να μειωθεί κατά 2-3 φορές σε σύγκριση με αυτό που παρατηρείται στα πρώτα κομμάτια. Οι προδιαγραφές συχνά αναφέρουν τη μέγιστη στιγμιαία ταχύτητα ανάγνωσης δίσκου σε bps. Εδώ μπορείτε μόνο να δεχτείτε ή να μην αναλάβετε πίστη τα λόγια του κατασκευαστή, tk. δεν μπορεί να μετρηθεί σε μονάδα δίσκου εξοπλισμένη με κρυφή μνήμη. Η μέγιστη συναλλαγματική ισοτιμία σε σταθερή κατάσταση είναι μετρήσιμη. "Μέγιστο" σε αυτή την περίπτωση σημαίνει ότι μετριέται σε εκείνο το μέρος του δίσκου που έχει ο μεγαλύτερος αριθμόςτομείς ανά κομμάτι. Ορίζεται ως ο λόγος της ποσότητας των μεταδιδόμενων δεδομένων προς το χρόνο. Φυσικά, ο χρόνος περιλαμβάνει τόσο τον χρόνο κατά τον οποίο η κεφαλή πετάει πάνω από τα δεδομένα, όσο και τον χρόνο κατά τον οποίο η κεφαλή βρίσκεται πάνω από τις ζώνες πληροφοριών υπηρεσίας, καθώς και το χρόνο που η κεφαλή μετακινείται από τροχιά σε τροχιά. Κατά κανόνα, είτε υποδεικνύεται η μέγιστη τιμή αυτής της ταχύτητας είτε σχεδιάζεται ένα γράφημα αυτής της ταχύτητας σε σχέση με τον αριθμό τομέα (ένα τέτοιο γράφημα δίνεται στην ενότητα "Γεωμετρία σκληρού δίσκου", βλ. Εικ. 3).

Μπορείτε να μετρήσετε τον ρυθμό μεταφοράς δεδομένων κατά την ανάγνωση, τη γραφή και την επαλήθευση. Σε μια σωστά σχεδιασμένη μονάδα δίσκου, και οι τρεις αυτές τιμές θα πρέπει να ταιριάζουν. Για να είναι η βέλτιστη η διαδικασία ανταλλαγής, διαφορετικά κομμάτια δεν πρέπει να ξεκινούν από την ίδια θέση, αλλά με μετατόπιση ίση με την αναλογία του χρόνου μετάβασης σε 1 διαδρομή προς την περίοδο περιστροφής. Σε αυτήν την περίπτωση, ο πρώτος τομέας της επόμενης διαδρομής θα πρέπει να βρίσκεται κάτω από την κεφαλή ακριβώς την ώρα για το τέλος της τοποθέτησης. Φυσικά, ο χρόνος μετάβασης μπορεί να είναι διαφορετικός για ανάγνωση και γραφή, αλλά αν ξαφνικά η διαδικασία μετάβασης δεν έχει χρόνο να τελειώσει μέχρι να φτάσει ο επιθυμητός τομέας, τότε αυτό θα οδηγήσει σε πτώση της ταχύτητας σχεδόν στο μισό (με ένα να λειτουργεί επιφάνεια) λόγω της ανάγκης να περιμένουμε μια ολόκληρη επανάσταση. Νομίζω ότι οι κατασκευαστές δεν το επιτρέπουν, επομένως θα πρέπει να περιμένετε τις ίδιες ταχύτητες ανάγνωσης και εγγραφής. Όσον αφορά την ταχύτητα επαλήθευσης, συνιστάται να τη μετράτε όταν ο ρυθμός ανταλλαγής δεδομένων με τις πλάκες υπερβαίνει τον ρυθμό μεταφοράς δεδομένων μέσω της διεπαφής, κάτι που μπορεί να παρατηρηθεί, για παράδειγμα, όταν επιλέγεται ανεπαρκής τρόπος λειτουργίας διεπαφής. Η επαλήθευση είναι η διαδικασία ανάγνωσης στην εσωτερική μνήμη της μονάδας δίσκου χωρίς μεταφορά δεδομένων προς τα έξω.

Για παράδειγμα, ας πάρουμε ένα προφίλ ταχυτήτων ανάγνωσης, εγγραφής και επαλήθευσης για έναν δίσκο με μέγιστο ρυθμό μεταφοράς δεδομένων σε σταθερή κατάσταση που υπερβαίνει τον ρυθμό μεταφοράς της διεπαφής (στην πραγματικότητα, φυσικά, το θέμα δεν είναι στη διεπαφή του ο ίδιος ο δίσκος - UDMA100, αλλά στη διεπαφή του ελεγκτή IDE στη μητρική πλακέτα, στην οποία είναι συνδεδεμένη η μονάδα - UDMA33).

εικ.5

Για τους σύγχρονους δίσκους, ο χρόνος πρόσβασης είναι της τάξεως των 15 ms και η καθιερωμένη ταχύτητα γραμμής μεταφοράς δεδομένων είναι της τάξης των 30 MB/s. Είναι εύκολο να δει κανείς ότι σχεδόν μισό megabyte πληροφοριών θα μπορούσε να διαβαστεί ή να γραφτεί κατά τη διάρκεια της αναζήτησης. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, οι πληροφορίες διαβάζονται συχνότερα είτε από συστάδες, δηλ. 4 KB ή τα μέγιστα τμήματα που υποστηρίζονται από το BIOS - 64 KB. Επιπλέον, ο όγκος μιας πληροφορίας που μόλις διαβάσει δεν υπερβαίνει ποτέ το μέγεθος του αρχείου (ακριβέστερα, το συνολικό μήκος των συμπλεγμάτων που καταλαμβάνει) και το μέσο μέγεθος αρχείου, κατά κανόνα, δεν υπερβαίνει τα πολλά kilobyte. Επομένως, η καθοριστική συμβολή στην απόδοση του συστήματος δίσκου γίνεται από τον χρόνο πρόσβασης και ο γραμμικός ρυθμός μεταφοράς επηρεάζει ελάχιστα μόνο τον χρόνο εκτέλεσης των λειτουργιών του αρχείου. Ακόμη και όταν γράφετε ή διαβάζετε ένα μεγάλο αρχείο σε ένα σύστημα μεμονωμένων εργασιών, η πραγματική συναλλαγματική ισοτιμία αποδεικνύεται σημαντικά, μερικές φορές πολλές φορές, χαμηλότερη από την ταχύτητα σταθερής κατάστασης της μονάδας δίσκου.

εικ.6

Ο χρόνος πρόσβασης καθορίζεται από την ταχύτητα περιστροφής του δίσκου, τον σχεδιασμό του μηχανισμού τοποθέτησης της κεφαλής, καθώς και από τις γραμμικές διαστάσεις με τις οποίες είναι απαραίτητο να μετακινηθεί, δηλαδή η διάμετρος των πλακών. Η συναλλαγματική ισοτιμία σε σταθερή κατάσταση εξαρτάται κυρίως από την πυκνότητα καταγραφής και την ταχύτητα περιστροφής. Δύσκολα θα πρέπει να περιμένει κανείς σημαντική αύξηση της ταχύτητας περιστροφής των πλακών, επομένως στο μέλλον δύσκολα μπορεί να ελπίζει σε αξιοσημείωτη αύξηση στη λειτουργική απόδοση των σκληρών δίσκων.

Η μείωση του χρόνου πρόσβασης είναι δυνατή κυρίως με τη μείωση της διαμέτρου των πλακών, γεγονός που καθιστά δυνατή τόσο την αύξηση της ταχύτητας περιστροφής όσο και τη μείωση του χρόνου τοποθέτησης. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση οδηγεί σε ριζική μείωση της χωρητικότητας αποθήκευσης. Και παρόλο που το πρώτο HDDείχε πλάκες με διάμετρο 24 ιντσών, το πρώτο που χρησιμοποιήθηκε σε προσωπικός υπολογιστής- περίπου 5 (περίπου 5,25") και σύγχρονες - περίπου 3 (και οι μονάδες SCSI υψηλής ταχύτητας με συντελεστή θήκης 3,5" έχουν μικρότερες πλάκες), δύσκολα μπορούμε να περιμένουμε μια γενική μετάβαση σε μονάδες 2,5 ιντσών στην εγγύς μέλλον. Αντίθετα, η επανάσταση του χρόνου πρόσβασης θα πρέπει να σχετίζεται με τη μετάβαση σε μονάδες στερεάς κατάστασης.

Το πιο αποτελεσματικό μέσο για τη βελτίωση της απόδοσης ενός συστήματος δίσκου είναι η προσωρινή αποθήκευση, δηλ. αποθήκευση στη μνήμη RAM των πιο συχνά χρησιμοποιούμενων δεδομένων από τον σκληρό δίσκο. Εξάλλου, χρειάζονται περίπου 15 ms για να αποκτήσετε πρόσβαση σε ένα συγκεκριμένο byte που βρίσκεται στο δίσκο και περίπου 0,1 μs για να αποκτήσετε πρόσβαση σε ένα που βρίσκεται στη μνήμη RAM. Ακόμη και η προσωρινή αποθήκευση ενός συμπλέγματος (4 KB buffer) για ανάγνωση γραμμή προς γραμμή ενός αρχείου κειμένου με μήκος γραμμής 80 χαρακτήρων θα μειώσει το χρόνο ανάγνωσης κατά 50 φορές. Η αύξηση του μεγέθους του buffer θα επιταχύνει ακόμη περισσότερο αυτή τη διαδικασία, επομένως, πρώτον, οι ίδιες οι μονάδες δίσκου περιέχουν ένα buffer σε μέγεθος, κατά κανόνα, από 2 έως 8 MB και, δεύτερον, η προσωρινή αποθήκευση πραγματοποιείται σε επίπεδο λειτουργικού συστήματος.

Διεπαφή

Επί του παρόντος, οι σκληροί δίσκοι (χωρίς να υπολογίζονται ορισμένες μονάδες φορητών υπολογιστών, φορητός εξοπλισμός και εξωτερικά μοντέλα) χρησιμοποιούν δύο παράλληλες διεπαφές που αναπτύχθηκαν στη δεκαετία του '80 του περασμένου αιώνα: IDE (ATA) και SCSI.

Το IDE είναι πιο δημοκρατικό. Το κύριο φορτίο σε αυτό πέφτει στον ελεγκτή της συσκευής. Οι πρώτες του τροποποιήσεις λειτουργούσαν σε προγραμματιζόμενη λειτουργία εισόδου/εξόδου (PIO) και περιορίστηκαν από ταχύτητες από 3 έως 16 MB/s. Ωστόσο, οι εξωτερικοί ελεγκτές συχνά «φρενάρονταν» ακόμη περισσότερο από το λεωφορείο ISA. Στην πραγματικότητα, ακόμη και στο δίαυλο PCI από έναν τέτοιο ελεγκτή, δεν ήταν δυνατό να επιτευχθεί συναλλαγματική ισοτιμία πάνω από 8-9 MB / s. Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε ο μηχανισμός άμεσης ανταλλαγής μνήμης (UDMA) που υποστηρίζεται από PCI, με αποτέλεσμα η μέγιστη ταχύτητα να αυξηθεί στα 33, 66 ή 100 MB / s, ανάλογα με τον τύπο της διεπαφής (και η Maxtor παράγει ακόμη και μονάδες UDMA133).

Το SCSI έχει περισσότερες δυνατότητες και υψηλότερη τιμή. Σε αυτήν τη διεπαφή μπορούν να συνδεθούν όχι μόνο μονάδες δίσκου, αλλά και μονάδες ταινίας, σαρωτές, εκτυπωτές κ.λπ. Επιτρέπει επίσης την ταυτόχρονη λειτουργία πολλών συσκευών, γεγονός που μειώνει το φορτίο στη CPU. Το εύρος ταχυτήτων που υποστηρίζεται από το SCSI εκτείνεται από 5 έως 320 MB/s. Στο μέλλον, σχεδιάζεται να αυξηθεί η συναλλαγματική ισοτιμία στα 640 MB / s.

Πρόσφατα, το IDE έχει αντικαταστήσει σημαντικά το SCSI. Ειδικά μετά την εισαγωγή της λειτουργίας UDMA, με αποτέλεσμα να μειωθεί σημαντικά το φορτίο στον επεξεργαστή και να εξαφανιστεί το κύριο πλεονέκτημα του SCSI έναντι του IDE. ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ έλευση του USBάρχισε να εκτοπίζει το SCSI από συσκευές χαμηλής ταχύτητας όπως σαρωτές και εκτυπωτές.

Μια περαιτέρω αύξηση της ταχύτητας κατά τη χρήση παράλληλων διεπαφών αντιμετωπίζει ήδη πολύ σοβαρά προβλήματα στο συγχρονισμό των γραμμών δεδομένων, επομένως φαίνεται ότι το μέλλον ανήκει στις σειριακές διεπαφές.

Επί του παρόντος, βρίσκεται σε εξέλιξη η ανάπτυξη μιας σειριακής έκδοσης της διεπαφής IDE - Serial ATA. Κάθε μονάδα δίσκου θα συνδεθεί στον ελεγκτή με το δικό της καλώδιο 7 καλωδίων. Το πρώτο προγραμματισμένο όριο ταχύτητας είναι 150 MB/s, τα 300 MB/s ακολουθούν στη σειρά. Αυτές οι διεπαφές, παρά τη σημαντική διαφορά υλικού, θα είναι λογισμικό συμβατό με το υπάρχον παράλληλο IDE.

Ορισμένες εξελίξεις σχεδιάζονται επίσης για τη βελτίωση της διεπαφής SCSI. Και εδώ σχεδιάζεται μετάβαση σε σειριακή διεπαφή, καθώς και σημαντική μείωση του κόστους λόγω του έντονου ανταγωνισμού από το SerialATA.

Για μονάδες δίσκου σκληροι ΔΙΣΚΟΙεκτός από αυτά που εξετάζονται, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διεπαφές Compact Flash Type II - για IBM MicroDrive, USB, IEEE1394 (FireWire) 1 ιντσών - για εξωτερικές συσκευέςκαι Fiber Channel - για τους πιο παραγωγικούς διακομιστές.

Λογική δομή δίσκων

Μορφοποίηση δίσκων.Για να αποθηκευτούν πληροφορίες σε έναν δίσκο, πρέπει να διαμορφωθεί ο δίσκος, δηλαδή να δημιουργηθεί η φυσική και λογική δομή του δίσκου.

Ο σχηματισμός της φυσικής δομής του δίσκου συνίσταται στη δημιουργία ομόκεντρων κομματιών στο δίσκο, τα οποία, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε τομείς. Για να γίνει αυτό, κατά τη διαδικασία μορφοποίησης, η μαγνητική κεφαλή της μονάδας δίσκου τοποθετεί σημάδια κομματιών και τομέων σε ορισμένα σημεία του δίσκου.

Μετά τη διαμόρφωση της δισκέτας 3,5" οι παράμετροί της θα είναι οι εξής (Εικ. 4.24):

• πληροφόρησηΤομείς - 512 byte.
• αριθμός τομέων ανά κομμάτι - 18.
• κομμάτια στη μία πλευρά - 80.
• πλευρές - 2.

Εικόνα 4.24. Η φυσική δομή μιας δισκέτας

Η λογική δομή των δισκέτας.Η λογική δομή ενός μαγνητικού δίσκου είναι μια συλλογή τομέων (με χωρητικότητα 512 byte), καθένας από τους οποίους έχει τον δικό του σειριακό αριθμό (για παράδειγμα, 100). Οι τομείς αριθμούνται με γραμμική ακολουθία από τον πρώτο τομέα του μηδενικού ίχνους έως τον τελευταίο τομέα του τελευταίου κομματιού.

Σε μια δισκέτα, το ελάχιστο διευθυνσιοδοτούμενο στοιχείο είναι τομέας.

Κατά την εγγραφή ενός αρχείου σε έναν δίσκο, ένας ακέραιος αριθμός τομέων θα είναι πάντα κατειλημμένος, αντίστοιχα, το ελάχιστο μέγεθος αρχείου είναι το μέγεθος ενός τομέα και το μέγιστο αντιστοιχεί στον συνολικό αριθμό τομέων στο δίσκο.

Το αρχείο γράφεται σε αυθαίρετους ελεύθερους τομείς, οι οποίοι μπορεί να βρίσκονται σε διαφορετικά κομμάτια. Για παράδειγμα, ένα Αρχείο_1 2 KB μπορεί να καταλάβει τους τομείς 34, 35 και 47, 48 και ένα Αρχείο_2 1 KB μπορεί να καταλάβει τους τομείς 36 και 49.

Για να μπορέσετε να βρείτε ένα αρχείο με το όνομά του, υπάρχει ένας κατάλογος στο δίσκο, ο οποίος είναι βάση δεδομένων.

Η εγγραφή αρχείου περιέχει το όνομα του αρχείου, τη διεύθυνση του πρώτου τομέα από τον οποίο ξεκινά το αρχείο, το μέγεθος του αρχείου και την ημερομηνία και ώρα δημιουργίας του (Πίνακας 4.5).

Πλήρεις πληροφορίες σχετικά με τους τομείς που καταλαμβάνουν τα αρχεία περιέχονται στον πίνακα κατανομής αρχείων (FAT - File Allocation Table). Ο αριθμός των κελιών FAT αντιστοιχεί στον αριθμό των τομέων στο δίσκο και οι τιμές των κελιών είναι αλυσίδες εκχώρησης αρχείων, δηλαδή η ακολουθία διευθύνσεων τομέα στις οποίες αποθηκεύονται τα αρχεία.

Για παράδειγμα, για τα δύο αρχεία που συζητήθηκαν παραπάνω, ο πίνακας FAT από τον τομέα 1 έως τον τομέα 54 έχει τη μορφή που φαίνεται στον Πίνακα. 4.6.

Η αλυσίδα εκχώρησης για το αρχείο File_1 είναι η εξής: ο αρχικός 34ος τομέας αποθηκεύει τη διεύθυνση 35, ο 35ος τομέας αποθηκεύει τη διεύθυνση 47, ο 47ος - 48 και ο 48ος - το σύμβολο τέλους αρχείου (K).

Οι τομείς από 2 έως 33 κατανέμονται σε μια δισκέτα για να φιλοξενήσουν τον κατάλογο - βάση δεδομένων και τον πίνακα FAT. Ο πρώτος τομέας εκχωρείται για να φιλοξενήσει την εγγραφή εκκίνησης του λειτουργικού συστήματος. Τα ίδια τα αρχεία μπορούν να εγγραφούν ξεκινώντας από τον τομέα 34.

Τύποι μορφοποίησης.Υπάρχουν δύο διαφορετικοί τύποι μορφοποίησης δίσκου: πλήρης μορφή και γρήγορη μορφή. Η πλήρης μορφοποίηση περιλαμβάνει τόσο τη φυσική μορφοποίηση (έλεγχος της ποιότητας της μαγνητικής επικάλυψης μιας δισκέτας και σήμανση σε κομμάτια και τομείς) όσο και λογική μορφοποίηση (δημιουργία καταλόγου και πίνακα εκχώρησης αρχείων). Μετά την πλήρη μορφοποίηση, όλες οι πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στο δίσκο θα καταστραφούν.

Μια γρήγορη μορφή καθαρίζει μόνο τον ριζικό κατάλογο και τον πίνακα εκχώρησης αρχείων. Οι πληροφορίες, δηλαδή τα ίδια τα αρχεία, διατηρούνται και, καταρχήν, είναι δυνατή η επαναφορά του συστήματος αρχείων.

Τυπική μορφοποίηση δισκέτας

1. Σε κατάλογος συμφραζόμενωνεπιλέξτε αντικείμενο Μορφή. Θα ανοίξει ένα πλαίσιο διαλόγου Μορφοποίηση. Με διακόπτη Μέθοδος μορφοποίησηςεπιλέξτε αντικείμενο Πλήρης.

Στο χωράφι ΕπιγραφήΜπορείτε να εισαγάγετε ένα όνομα δίσκου. Για να λάβετε πληροφορίες σχετικά με τη μορφοποίηση των αποτελεσμάτων, επιλέξτε το πλαίσιο ελέγχου Έκδοση αναφοράς των αποτελεσμάτων.Κάντε κλικ στο κουμπί Αρχίζουν.

Για την προστασία των πληροφοριών από μη εξουσιοδοτημένη αντιγραφή, μπορείτε να ορίσετε μη τυπικές παραμέτρους μορφοποίησης δίσκου (αριθμός κομματιών, αριθμός τομέων κ.λπ.). Τέτοια μορφοποίηση είναι δυνατή σε λειτουργία MS-DOS.

Προσαρμοσμένη μορφοποίηση δισκέτας

1. Εισαγάγετε την εντολή [Programs-MS-DOS Session]. Εμφανίζεται το παράθυρο της εφαρμογής MS-DOS Session.

2. Εισαγάγετε την εντολή για μη τυπική μορφοποίηση της δισκέτας A:, η οποία θα έχει 79 κομμάτια και 19 τομείς σε κάθε κομμάτι:

Χωρητικότητα πληροφοριών δισκέτας.Εξετάστε τη διαφορά μεταξύ της χωρητικότητας μιας μη μορφοποιημένης δισκέτας πληροφόρησημετά τη μορφοποίηση και τη διαθέσιμη χωρητικότητα πληροφοριών για την καταγραφή δεδομένων.

Η δηλωμένη χωρητικότητα μιας μη μορφοποιημένης δισκέτας 3,5" είναι 1,44 MB.

Ας υπολογίσουμε τη συνολική χωρητικότητα πληροφοριών μιας διαμορφωμένης δισκέτας:

Αριθμός τομέων: N = 18 x 80 x 2 = 2880.

Πληροφοριακή ικανότητα:

512 byte x N = 1.474.560 byte = 1.440 KB = 1,40625 MB.

Ωστόσο, μόνο 2847 τομείς είναι διαθέσιμοι για καταγραφή δεδομένων, δηλαδή η διαθέσιμη χωρητικότητα πληροφοριών για την καταγραφή δεδομένων είναι:

512 byte x 2847 = 1.457.664 byte = 1423,5 KB » 1,39 MB.

Η λογική δομή των σκληρών δίσκων.Η λογική δομή των σκληρών δίσκων είναι κάπως διαφορετική από τη λογική δομή των δισκέτας. Το ελάχιστο διευθυνσιοδοτούμενο στοιχείο ενός σκληρού δίσκου είναι σύμπλεγμα, το οποίο μπορεί να περιλαμβάνει πολλούς τομείς. Το μέγεθος του συμπλέγματος εξαρτάται από τον τύπο του πίνακα FAT που χρησιμοποιείται και από τη χωρητικότητα του σκληρού δίσκου.

Σε έναν σκληρό δίσκο, το ελάχιστο διευθυνσιοδοτούμενο στοιχείο είναι σύμπλεγμα, το οποίο περιέχει πολλούς τομείς.

Ο πίνακας FAT16 μπορεί να απευθύνεται σε 2 16 = 65536 συμπλέγματα. Για δίσκους υψηλής χωρητικότητας, το μέγεθος του συμπλέγματος είναι πολύ μεγάλο, καθώς η χωρητικότητα πληροφοριών των σκληρών δίσκων μπορεί να φτάσει τα 150 GB.

Για παράδειγμα, για έναν δίσκο 40 GB, το μέγεθος του συμπλέγματος θα ήταν:

40 GB/65536 = 655360 byte = 640 KB.

Σε ένα αρχείο εκχωρείται πάντα ένας ακέραιος αριθμός συμπλεγμάτων. Για παράδειγμα, αρχείο κειμένου, που περιέχει τη λέξη "επιστήμη υπολογιστών" είναι μόνο 11 byte, αλλά στο δίσκο, αυτό το αρχείο θα καταλάβει ολόκληρο το σύμπλεγμα, δηλαδή 640 KB χώρου στο δίσκο για έναν δίσκο 150 GB. Όταν τοποθετείται σε σκληρό δίσκο ένας μεγάλος αριθμόςμικρά αρχεία, θα καταλαμβάνουν μόνο εν μέρει συμπλέγματα, γεγονός που θα οδηγήσει σε μεγάλες απώλειες ελεύθερου χώρου στο δίσκο.

Αυτό το πρόβλημα επιλύεται εν μέρει χρησιμοποιώντας τον πίνακα FAT32, στον οποίο το μέγεθος του συμπλέγματος θεωρείται ότι είναι 8 τομείς ή 4 kilobyte για δίσκο οποιουδήποτε μεγέθους.

Για την πιο αξιόπιστη αποθήκευση πληροφοριών σχετικά με την τοποθέτηση αρχείων στο δίσκο, αποθηκεύονται δύο πανομοιότυπα αντίγραφα του πίνακα FAT.

Μπορείτε να μετατρέψετε το FAT16 σε FAT32 χρησιμοποιώντας το βοηθητικό πρόγραμμα Μετατροπή δίσκου σε FAT32 που περιλαμβάνεται στα Windows.

Ανασυγκρότηση δίσκου.Η επιβράδυνση της ισοτιμίας ανταλλαγής δεδομένων μπορεί να προκύψει ως αποτέλεσμα θρυμματισμόςαρχεία. Ο κατακερματισμός αρχείων (τα τμήματα των αρχείων αποθηκεύονται σε διαφορετικά, απομακρυσμένα συμπλέγματα) αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου, κατά τη διαδικασία διαγραφής ορισμένων αρχείων και εγγραφής άλλων.

Δεδομένου ότι εκατοντάδες και χιλιάδες αρχεία μπορούν να αποθηκευτούν σε έναν δίσκο σε εκατοντάδες χιλιάδες συμπλέγματα, ο κατακερματισμός αρχείων θα επιβραδύνει σημαντικά την πρόσβαση σε αυτά (οι μαγνητικές κεφαλές θα πρέπει να μετακινούνται συνεχώς από κομμάτι σε κομμάτι) και τελικά να οδηγήσει σε πρόωρη φθορά του σκληρού οδηγώ. Συνιστάται η περιοδική ανασυγκρότηση του δίσκου, κατά την οποία τα αρχεία εγγράφονται σε συμπλέγματα που διαδέχονται το ένα το άλλο με τη σειρά.

Ανασυγκρότηση δίσκου

1. Για να εκτελέσετε το πρόγραμμα Disk Defragmenter, πρέπει κυρίως μενούεισάγετε την εντολή [Standard-Utilities-Disk Defragmenter].

2. Πίνακας διαλόγου Επιλογή δίσκουσας επιτρέπει να επιλέξετε τη μονάδα δίσκου που πρέπει να ανασυγκροτηθεί. Αφού πατήσετε το κουμπί Εντάξειθα εμφανιστούν βρόχοι Ανασυγκρότηση δίσκου.

3. Η διαδικασία ανασυγκρότησης του δίσκου μπορεί να παρατηρηθεί οπτικά κάνοντας κλικ στο κουμπί Νοημοσύνη. Κάθε τετράγωνο αντιστοιχεί σε ένα σύμπλεγμα, ενώ μη βελτιστοποιημένη, ήδη βελτιστοποιημένη, και αναγνώσιμοςΚαι εγγράψιμοαυτή τη στιγμή τα συμπλέγματα έχουν διαφορετικά χρώματα.

Ερωτήσεις για προβληματισμό

1. Ποιος είναι ο ελάχιστος χώρος που καταλαμβάνει ένα αρχείο κατά την αποθήκευσή του:

• σε δισκέτα?
• σε σκληρό δίσκο.

2. Ποια είναι η σειρά τοποθέτησης του αρχείου File_2 από το παραπάνω παράδειγμα στους τομείς μιας δισκέτας;

3. Γιατί υπάρχει διαφορά μεταξύ της χωρητικότητας ενός διαμορφωμένου δίσκου και της διαθέσιμης χωρητικότητας πληροφοριών για την εγγραφή δεδομένων;

4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πλήρους και γρήγορης μορφοποίησης ενός δίσκου;

5. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των πινάκων κατανομής αρχείων FAT16 και FAT32;

6. Ποιος είναι ο σκοπός της περιοδικής ανασυγκρότησης σκληρών δίσκων;

Πρακτικές εργασίες

4.14. Διαμορφώστε μια δισκέτα με μη τυπικές ρυθμίσεις.

4.15. Υπολογίστε το μέγεθος συμπλέγματος του σκληρού σας δίσκου στο σύστημα FAT16.

4.16. Χρησιμοποιήστε το βοηθητικό πρόγραμμα System Information για να προσδιορίσετε τον τύπο FAT που χρησιμοποιείται στις μονάδες δίσκου σας.

4.17. Χρησιμοποιήστε το βοηθητικό πρόγραμμα Check Disk για να ελέγξετε την ακεραιότητα του συστήματος αρχείων.

4.18. Χρησιμοποιήστε το βοηθητικό πρόγραμμα Disk Defragmenter για να ανασυγκροτήσετε τους δίσκους του υπολογιστή σας.

Εγκατεστημένο σε σκληρό δίσκο. Το Winchester είναι το πιο σημαντικό πράγμα για εσάς και τις πληροφορίες σας.
Ο όγκος των σκληρών δίσκων αυξάνεται συνεχώς, νέοι δίσκοι αντικαθιστούν τους παλιούς κάθε χρόνο. Σύμφωνα με το Dataquest, 130 εκατομμύρια σκληροί δίσκοι αντικαταστάθηκαν το 2001 και 150 εκατομμύρια το 2002.

Ιστορία:στις αρχές της δεκαετίας του 70 από IBMΑναπτύχθηκε η πρώτη μονάδα σκληρού δίσκου (14 ιντσών). Ο δίσκος επέτρεπε την εγγραφή 30 κομματιών με 30 τομείς σε καθένα από αυτά (30/30) και μπορούσε να αποθηκεύσει έως και 16 KB πληροφοριών. Αρχικά του δόθηκε το όνομα 30/30. Αλλά κατ' αναλογία με τα αμερικανικά αυτόματα τουφέκια "Winchester", που έχουν διαμέτρημα 30/30, συσκευές δίσκου με σταθερούς δίσκους ( σκληροι ΔΙΣΚΟΙ ) άρχισε να λέγεται σκληροι ΔΙΣΚΟΙ. Το 1973, η IBM δημιούργησε τον πρώτο σκληρό δίσκο πολλαπλών δίσκων 140 MB που πωλήθηκε για 8.600 $.
Η ανάπτυξη της τεχνολογίας HDD μπορεί να χωριστεί σε πέντε στάδια:

• Το πρώτο (πριν από το 1979) - η χρήση "κλασικών" επαγωγικών κεφαλών εγγραφής / αναπαραγωγής.
• Το δεύτερο στάδιο (1979-1991) - η χρήση κεφαλών λεπτής μεμβράνης.
• Το τρίτο (1991-1995) - η χρήση κεφαλών μαγνητοαντίστασης (MR, Magneto-Resistive).
• Το τέταρτο (1995-2000) - η χρήση υπερμαγνητιστικών κεφαλών (GMR, Giant Magneto-Resistive): μείωση του μαγνητικού κενού στην κεφαλή εγγραφής και αύξηση της ευαισθησίας της κεφαλής ανάγνωσης μέσω της χρήσης υλικών με ασυνήθιστα υψηλό συντελεστή μαγνητικής ευαισθησίας ;
• Πέμπτο (από το 2000) - η εμφάνιση μοντέλων με νέο τύπο μαγνητικής επίστρωσης - με αντισιδηρομαγνητική σύζευξη (AFC) διατηρώντας παράλληλα τις παραμέτρους των μαγνητικών κεφαλών.

Ο σκληρός δίσκος έχει οκτώ κύριες παραμέτρους:

Εκτός από τις βασικές παραμέτρους, σημαντικό " Υπερφόρτωση από κρούση σε κατάσταση λειτουργίας / μη λειτουργίας (Λειτουργικό / Μη λειτουργικό Σοκ), G"(παράμετρος που χαρακτηρίζει την αντίσταση του σκληρού δίσκου στη μηχανική καταπόνηση)" Θερμοκρασία λειτουργίας,°C" (μια παράμετρος με την οποία μπορεί κανείς να κρίνει την "αντοχή στη θερμότητα" ενός σκληρού δίσκου), Κατανάλωση ενέργειας (Διαχείριση ενέργειας), W(μια παράμετρος για το πόσο θα θερμανθεί ο σκληρός δίσκος), η περίοδος εγγύησης (από 6 μήνες έως 5 χρόνια) και ο κατασκευαστής:

Κύριοι παραγωγοί:

[ Fujitsu ] [ Hitachi Inc. ] [IBM] [Iomega*] [LaCie] [Matsushita*] [Maxtor Corporation] [QArchos*] [Quantum Corporation*] [Samsung] [Seagate Technology, Inc. ][SimpleTech][ Storage Technology Corporation] [ Toshiba * ] [ Western Digital Corporation ]

* - Εταιρία Maxtorαγόρασε επιχείρηση σκληρού δίσκου από ΠοσοστόΚαι Ματσούσιτα; Toshibaειδικεύεται σε σκληρούς δίσκους για ψηφιακές συσκευές αναπαραγωγής και 1,8 ιντσών. Iomegaαναπτύσσεται μόνο Εξωτερικοί Σκληροί Δίσκοι; QArchos- σκληροί δίσκοι τσέπης απλή τεχνολογία- μονάδες flash.
** - πολλοί προγραμματιστές σκληρών δίσκων έχουν αρκετούς κατασκευαστές που παράγουν σκληρούς δίσκους διαφορετικών εμπορικών σημάτων

· Διαμέρισμα σκληρού δίσκου. Ένας "φυσικός" σκληρός δίσκος χωρίζεται σε έναν ή περισσότερους "λογικούς" (δηλαδή περιέχει λογικόςπεριοχή). Μπορείτε να δημιουργήσετε οποιαδήποτε διαμόρφωση διαμερίσματος. Τα τμήματα μπορούν να είναι τεσσάρων τύπων:

1. Master Boot Record (Master Boot Record, MBR). Εδώ (στο πρώτο μπλοκ του σκληρού δίσκου) αποθηκεύονται πληροφορίες σχετικά με την κατάτμηση του δίσκου και μπορεί να τοποθετηθεί εκεί το Boot Manager.
2. Πρωτοβάθμια (κύρια). Αυτό είναι το διαμέρισμα όπου είναι πάντα εγκατεστημένο το λειτουργικό σύστημα. Πολλά "απλές" (π.χ. DOS, Windows) εγκαθίστανται μόνο στην κύρια?
3. Εκτεταμένο (εκτεταμένο). Αυτή είναι η ενότητα για τα προγράμματα του χρήστη στα οποία έχει πρόσβαση. Επεκτάθηκεμπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σύνολο (ως ενιαίος λογικός δίσκος) ή χωρισμένος σε πολλούς λογικούς δίσκους (βλ. εικ.).
4. Άλλο (άλλο) τμήμα. Αυτό Επεκτάθηκε-διαμέρισμα που διατίθεται για εγκατάσταση άλλου λειτουργικού συστήματος, διαφορετικό από αυτό που είναι εγκατεστημένο πρωταρχικός;

Κατά τη διαμέριση ενός σκληρού δίσκου, λαμβάνετε πάντα μόνο έναν πρωταρχικός- τμήμα και ένα ή περισσότερα επεκτάθηκε-τμήματα. Το μέγεθος οποιουδήποτε διαμερίσματος σκληρού δίσκου έχει ένα ανώτερο όριο. Ο μέγιστος αριθμός λογικών μονάδων δίσκου για συστήματα αρχείων FATxx είναι 26. Ένα παράδειγμα διαίρεσης ενός σκληρού δίσκου σε τρία διαμερίσματα:

Εκατομμύρια "ανδρείκελα" έχουν χάσει τα δεδομένα τους κατά τη δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας από τη μονάδα "C:\" στη γειτονική μονάδα "D:\", επειδή συχνά πρόκειται για έναν σκληρό δίσκο! Προηγουμένως, ο διαχωρισμός του σκληρού δίσκου ήταν απαραίτητος λόγω των περιορισμών του συστήματος λίπους και, τώρα - για ευκολία (μία φορά), πολλά λειτουργικά συστήματα (δύο) και τα ίδια (τρία). Το ποσό που κατανέμεται εξαρτάται από τον τύπο του λειτουργικού συστήματος και τον αριθμό των προγραμμάτων που χρησιμοποιείτε.

· Τρόποι λειτουργίας σκληρών δίσκων IDE. Λόγω του χαμηλότερου κόστους των μονάδων IDE (σε σύγκριση με τις μονάδες SCSI και δεδομένης της υπανάπτυξης των μονάδων USB), στην πραγματικότητα κυριαρχούν. Μέχρι δύο συσκευές IDE μπορούν να λειτουργήσουν σε ένα καλώδιο IDE: Master (MA) - κύριο (πρώτο) και Slave (SL) - πρόσθετο (δεύτερο). Εκείνοι. max - 4 IDE-HDD. Η εγκατάσταση Master/Slave γίνεται από HDD-Jumpers. Εάν υπάρχει μόνο μία συσκευή στο καλώδιο, έχει ρυθμιστεί σε λειτουργία Master, ωστόσο, ορισμένοι σκληροί δίσκοι έχουν ξεχωριστή λειτουργία Single. Δεν επιτρέπεται η απευθείας λειτουργία της συσκευής στη λειτουργία δούλοςελλείψει συσκευής Master, αλλά ορισμένα νέα μοντέλα σκληρού δίσκου μπορούν να λειτουργήσουν με αυτόν τον τρόπο σε αυτήν τη λειτουργία, υπό την προϋπόθεση ότι έχει εγκατασταθεί το κατάλληλο Bios ή πρόγραμμα οδήγησης. Αυτό είναι απαραίτητο γιατί πολλά προγράμματα οδήγησης, έχοντας εντοπίσει την απουσία κύριας συσκευής, σταματούν την περαιτέρω εργασία με αυτόν τον ελεγκτή. Υπάρχει μια λειτουργία στην οποία ο ίδιος ο σκληρός δίσκος έχει ρυθμιστεί σε λειτουργία Master / Slave, ανάλογα με τον τύπο της υποδοχής στο καλώδιο διασύνδεσης - Επιλογή καλωδίου (CS, CSel, επιλογή ανά υποδοχή καλωδίου). Δύο παραδείγματα εγκατάστασης σκληρών δίσκων:

πρωταρχικός δευτερεύων κύριος δούλος κύριος δούλος HDD --- CD ---

πρωταρχικός δευτερεύων κύριος δούλος κύριος δούλος HDD 1 HDD 2 CD-RW/DVD CD

Υπάρχει επιλογή και αύξηση μέγιστος αριθμόςσυνδεδεμένες συσκευές Συσκευές IDE (τυπική - όχι περισσότερα από 4 τεμάχια). Για να "εξαπατήσετε" χρειάζεστε μια δωρεάν υποδοχή PCI m/b . Με εμφάνισηΑυτή είναι μια κάρτα με δύο (ή τέσσερις) ελεγκτές IDE εγκατεστημένους στην υποδοχή PCI της μητρικής πλακέτας. Για να ενεργοποιήσετε τον ελεγκτή, πρέπει να διαμορφώσετε το Bios -a της κάρτας.

Winchester Anatomy... Ο σκληρός δίσκος αποτελείται από HDA και ηλεκτρονική πλακέτα. Όλα τα μηχανικά μέρη και ο προενισχυτής είναι τοποθετημένα ("σφραγισμένα") στο HDA, σχεδόν όλα τα ηλεκτρονικά ελέγχου βρίσκονται στην πλακέτα. Ένας άξονας με έναν ή περισσότερους δίσκους είναι εγκατεστημένος στο τμήμα του HDA που βρίσκεται πιο μακριά από τους συνδέσμους. Οι μαγνητικοί δίσκοι είναι πλάκες από αλουμίνιο, κεραμικό ή γυαλί, πάνω στις οποίες εναποτίθεται ένα λεπτό στρώμα σιδηρομαγνήτη υψηλής ποιότητας - με βάση το οξείδιο του χρωμίου (πρώην οξείδιο του σιδήρου και φερρίτες βαρίου). Ο αριθμός των δίσκων είναι ένας έως τρεις (κατά κανόνα), αλλά σε ορισμένα μοντέλα φτάνει τους 10. Κάτω από τους δίσκους υπάρχει ένας κινητήρας που δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Πιο κοντά στους συνδέσμους, στην αριστερή ή δεξιά πλευρά του άξονα, υπάρχει ένας περιστροφικός ρυθμιστής θέσης ( ρυθμιστής κεφαλής) - αφενός - με μαγνητικές κεφαλές, και από την άλλη - ένα κοντό και πιο ογκώδες στέλεχος με περιέλιξη ηλεκτρομαγνητικής κίνησης. Υπάρχουν περιστροφικοί και γραμμικοί ρυθμιστές θέσης.
Μέσα στο HDA υπάρχει συνηθισμένος αέρας (όχι κενό), που καθαρίζεται κατά την κατασκευή με τη βοήθεια ειδικών φίλτρων. Όταν οι δίσκοι περιστρέφονται, δημιουργείται μια ισχυρή ροή αέρα, η οποία κυκλοφορεί κατά μήκος της περιμέτρου του HDA και καθαρίζεται συνεχώς από ένα φίλτρο που είναι εγκατεστημένο σε μία από τις πλευρές του. Τα δεδομένα από την επιφάνεια του δίσκου διαβάζονται απευθείας από τη μαγνητική κεφαλή. Κατά τη γραφή, η κεφαλή δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο, μαγνητίζοντας έτσι ένα τμήμα του δίσκου - κατά την ανάγνωση, αντίθετα, το πεδίο του δίσκου διεγείρει ένα σήμα στο κεφάλι. Οι σύγχρονοι δίσκοι περιέχουν πολλαπλές μαγνητικές κεφαλές - συνήθως μία σε κάθε πλευρά κάθε δίσκου.
Επειδή Δεδομένου ότι οι μαγνητικές κεφαλές ενός σκληρού δίσκου λειτουργούν με πολύ υψηλή ταχύτητα, απαιτείται πολύ στενή επαφή μεταξύ τους και της επιφάνειας του μέσου. Όταν οι δίσκοι περιστρέφονται στο εσωτερικό της θήκης, προκύπτει μια ροή αέρα, η οποία ανυψώνει τις κεφαλές πάνω από την επιφάνεια - οι κεφαλές "φυτεύονται" σε ένα μαξιλάρι αέρα. Αλλά αυτός ο σχεδιασμός απαιτεί τις κεφαλές να είναι σταθμευμένες - μετακινώντας τις έξω από την περιοχή εργασίας του δίσκου ( ζώνη προσγείωσης) όταν ο υπολογιστής είναι απενεργοποιημένος. Εκείνοι. όταν ο σκληρός δίσκος είναι απενεργοποιημένος, οι δίσκοι σταματούν, η μαγνητική ροή εξαφανίζεται και οι κεφαλές «πέφτουν» στην επιφάνεια. Ως εκ τούτου, οι κεφαλές πρέπει να μεταφερθούν στον μη εργασιακό χώρο. Ο ρυθμιστής θέσης ελέγχει όλα αυτά.

Η ηλεκτρονική πλακέτα είναι αφαιρούμενη, συνδέεται με το HDA μέσω ενός ή δύο βυσμάτων διαφόρων σχεδίων. Η πλακέτα περιέχει τον κύριο επεξεργαστή του σκληρού δίσκου, τη ROM με το πρόγραμμα, τη RAM εργασίας, η οποία συνήθως χρησιμοποιείται ως προσωρινή μνήμη δίσκου, έναν επεξεργαστή ψηφιακού σήματος (DSP) για την προετοιμασία των εγγεγραμμένων και την επεξεργασία των σημάτων ανάγνωσης και τη λογική διεπαφής. Σε ορισμένους σκληρούς δίσκους, το πρόγραμμα επεξεργαστή είναι πλήρως αποθηκευμένο στη ROM, σε άλλους, ένα συγκεκριμένο τμήμα του καταγράφεται στην περιοχή εξυπηρέτησης του δίσκου. Οι παράμετροι του σκληρού δίσκου (κατασκευαστής, μοντέλο, σειριακός αριθμός κ.λπ.) καταγράφονται επίσης στο δίσκο. Ορισμένοι σκληροί δίσκοι αποθηκεύουν αυτές τις πληροφορίες σε ηλεκτρικά προγραμματιζόμενο ROM (EEPROM). Πολλοί σκληροί δίσκοι διαθέτουν ειδική τεχνολογική διασύνδεση με βύσμα στην ηλεκτρονική πλακέτα, μέσω της οποίας, χρησιμοποιώντας εξοπλισμό πάγκου, μπορείτε να εκτελέσετε διάφορες λειτουργίες σέρβις με τη μονάδα - δοκιμή, μορφοποίηση, εκ νέου αντιστοίχιση ελαττωματικών περιοχών κ.λπ.
Όλες οι πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες σε έναν δίσκο χωρίζονται υπό όρους σε επίσημοςΚαι έθιμο. Το πρώτο διασφαλίζει την κανονική λειτουργία και αρχικά υπάρχει σε οποιονδήποτε σκληρό δίσκο - καταγράφεται από τον κατασκευαστή.
Κάθε σκληρός δίσκος χωρίζεται σε ζώνες ( εγκοπές), καθένας από τους οποίους περιλαμβάνει συνήθως από 20 έως 30 κυλίνδρους με τον ίδιο αριθμό τομέων. Οι τομείς μπορούν να χωρέσουν από 17 έως 150 (κατά κανόνα) σε ένα κομμάτι. Η αρίθμησή τους ξεκινά από το 1, ενώ η αρίθμηση των κεφαλών και των κυλίνδρων ξεκινά από το 0. Ο αριθμός των τομέων ανά διαδρομή δεν είναι ίσος. Όσο πιο μακριά είναι το κομμάτι από το κέντρο, τόσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των τομέων στο δίσκο
Επειδή Η τεχνολογία για την παραγωγή σκληρών δίσκων δεν σας επιτρέπει ακόμη να απαλλαγείτε από τους κακούς τομείς κατά 100%, σε κάθε σκληρό δίσκο υπάρχει ένας πίνακας για την ανακατανομή κατεστραμμένων τομέων (τμήμα κομματιού). Κάθε φορά που ανοίγει ο σκληρός δίσκος, διαβάζει τον πίνακα και απλά "δεν παρατηρεί" τα σπασμένα μέρη. Αλλά κατά τη λειτουργία, εμφανίζονται νέοι κακοί τομείς - αυτοί που δεν επισημαίνονται στον εργοστασιακό πίνακα. Αναφερόμενοι σε έναν τέτοιο τομέα, η μαγνητική κεφαλή προσπαθεί επανειλημμένα να διαβάσει ή να γράψει και η «υγιή» επιφάνεια του δίσκου μπορεί να καταστραφεί. Αυτό συνεπάγεται περαιτέρω «πολλαπλασιασμό» κακών τομέων. Έτσι, η βίδα σταδιακά γίνεται άχρηστη. Πολλοί σκληροί δίσκοι έχουν μια λειτουργία αυτοχάρτης. Έχει σχεδιαστεί για να αντικαθιστά κακούς τομείς με κανονικούς από την εφεδρική περιοχή σε επίπεδο υλικού. Ωστόσο, δεν λειτουργεί πάντα. Αλλά μπορείτε να εκτελέσετε το βοηθητικό πρόγραμμα δίσκου (π.χ. HDDS Speedσε λειτουργία δοκιμής εγγραφής) - μετά από αυτό, τα κακά μπλοκ εξαφανίζονται (ενεργοποιείται ο αυτόματος χάρτης).
Όλοι οι δίσκοι έχουν προεγκατεστημένη εργοστασιακή σήμανση (χαμηλού επιπέδου, χαμηλό επίπεδοΜορφοποίηση) σε ειδικό τεχνολογικό σταντ υψηλής ακρίβειας. Κατά τη σήμανση, τα σήματα υπηρεσίας (σημάνσεις σερβομηχανισμού) εγγράφονται σε δίσκους και σχηματίζονται επίσης κομμάτια και τομείς. Τα προθέματα και τα επιθήματά τους καταγράφονται. Η μορφοποίηση υψηλού επιπέδου γίνεται από τον χρήστη χρησιμοποιώντας το βοηθητικό πρόγραμμα FORMAT. Κάθε διαμέρισμα στο δίσκο είναι γραμμένο VBS (τομέας εκκίνησης τόμου - τομέας εκκίνησης τόμου), FAT, ριζικός κατάλογος (ριζικός κατάλογος), ο δίσκος ελέγχεται για σφάλματα.
Διαθέτει σύστημα καταστολής ήχου Τεχνολογία Ηχητικού Φράγματος), το οποίο παρέχει χαμηλό επίπεδο θορύβου κατά τη λειτουργία του δίσκου (για παράδειγμα, τεχνολογία SBT που αναπτύχθηκε από τη Seagate).
Η τελευταία γενιά σκληρών δίσκων χρησιμοποιεί τεχνολογίες PRML (μερική απόκριση, μέγιστη πιθανότητα)είναι η μέγιστη πιθανότητα για ημιτελή απόκριση) και ΕΞΥΠΝΟΣ. (Τεχνολογία Ανάλυσης και Αναφοράς Αυτοελέγχου- τεχνολογία ανεξάρτητης ανάλυσης παρακολούθησης και αναφοράς). Υπάρχουν πολλά βοηθητικά προγράμματα δίσκου για τον χρήστη. Παράδειγμα - DFT (Drive Fitness Test)Και IBM Feature Tool. Και τα δύο είναι δωρεάν λογισμικό. Το πρώτο κάνει διάγνωση του σκληρού δίσκου, σας επιτρέπει να δείτε το S.M.A.R.T. και να εφαρμόσουν μορφή χαμηλού επιπέδου, το δεύτερο είναι να διαχειριστείτε τη μνήμη cache, να αλλάξετε τα ακουστικά χαρακτηριστικά και τη λειτουργία UDMA.

· Γεωμετρία δίσκουή Normal, LBA, Large . Πρώην κλασικό τρόποαντιμετώπιση τομέα - CHS- κατά αριθμό κυλίνδρου, κεφαλής και τομέα ( Κύλινδρος/Κεφαλή/Τομέας). Οι προγραμματιστές του πρώτου υπολογιστή φύτεψαν ένα «ορυχείο» για όλους, καθορίζοντας αυστηρά τον αριθμό των ψηφίων με τα οποία απευθύνονταν τα δεδομένα. Κατατέθηκαν 16 ψηφία για τον αριθμό του κυλίνδρου, 4 για τον αριθμό κεφαλής και 8 για τον τομέα, που έδωσαν τη μέγιστη χωρητικότητα του σκληρού δίσκου 128 GB. Αλλά το Bios από την αρχή περιόρισε τον αριθμό των τομέων σε 63 και τους κυλίνδρους σε 1024, το DOS ακολούθησε το ίδιο παράδειγμα, το οποίο τελικά έδωσε το μέγιστο 528MB. Όταν εμφανίστηκαν σκληροί δίσκοι χωρητικότητας άνω των 528 MB, οι υπολογιστές σταμάτησαν να «βλέπουν» εντελώς τον δίσκο. Οι κατασκευαστές του Bios κυκλοφόρησαν επειγόντως την υποστήριξη λειτουργίας LBA (Λογική Διεύθυνση Μπλοκ). Χρησιμοποίησαν αρίθμηση τομέα από άκρο σε άκρο και η διεύθυνση CHS μετατρέπεται σε έναν γραμμικό αριθμό 28-bit του απόλυτου αριθμού τομέα (για DOS εξακολουθεί να υπάρχει όριο 8,4 GB), χρησιμοποιείται για αρίθμηση τομέα (διεύθυνση LBA) και μετατρέπεται από τον σκληρό δίσκο. Για να εργαστείτε σε λειτουργία LBA, απαιτείται υποστήριξη για τον σκληρό δίσκο, το Bios και το πρόγραμμα οδήγησης. Το σχήμα διευθύνσεων με χρήση LBA εφαρμόστηκε για πρώτη φορά από την εταιρεία δυτική ψηφιακήστα τέλη του 1993.
Η λειτουργία Large (Large Block Addressing) έχει σχεδιαστεί για σκληρούς δίσκους χωρητικότητας έως 1 GB που δεν υποστηρίζουν τη λειτουργία LBA. Στο Large, ο αριθμός των λογικών κεφαλών αυξάνεται σε 32 και ο αριθμός των λογικών κυλίνδρων μειώνεται στο μισό. Σε αυτήν την περίπτωση, οι προσβάσεις στις λογικές κεφαλές 0..F μεταφράζονται σε ζυγούς φυσικούς κυλίνδρους και οι προσβάσεις στις κεφαλές 10..1F μεταφράζονται σε περιττές. Ένας σκληρός δίσκος που επισημαίνεται σε λειτουργία LBA δεν είναι συμβατός με τη λειτουργία Large και αντίστροφα. Η Κανονική λειτουργία έκανε το Bios να λειτουργεί όπως οι παλιές εκδόσεις χωρίς μετάφραση.
Αλλά σήμερα όλα ανήκουν στο παρελθόν (με τους σημερινούς σκληρούς δίσκους GB). Αυτές οι επιλογές δίσκου που βλέπετε στην ενότητα SETUP Τυπική ρύθμιση CMOS, κατά κανόνα, δεν έχουν καμία σχέση με τις πραγματικές παραμέτρους του δίσκου. Οι σκληροί δίσκοι τώρα λειτουργούν απευθείας (μέσω προγραμμάτων οδήγησης).

· σύμπλεγμα- ο ελάχιστος χώρος στον σκληρό δίσκο που εκχωρείται από το σύστημα αρχείων για την αποθήκευση ενός αρχείου. Με απλούστερους όρους: ένα σύμπλεγμα είναι ένα κελί για την τοποθέτηση δεδομένων. Όλος ο διαθέσιμος χώρος στον σκληρό δίσκο χωρίζεται σε τμήματα - από ένα έως πολλά. Οι ενότητες χωρίζονται σε συστάδες, με κάθε ομάδα να είναι είτε αδειανός(χρήσιμο αρχείο) ή ελαττωματικός(μη χρησιμοποιήσιμο). Ένας σκληρός δίσκος μπορεί να έχει πολλά διαμερίσματα (μονάδα δίσκου C, μονάδα δίσκου D, μονάδα δίσκου E, μονάδα δίσκου F, μονάδα δίσκου G, μονάδα δίσκου H, μονάδα δίσκου I, μονάδα δίσκου J, μονάδα δίσκου K, κ.λπ.). Ένας τομέας δίσκου 512 byte λαμβάνεται ως βάση για το σύστημα υπολογισμού μεγέθους συμπλέγματος. Το σύμπλεγμα πρέπει να έχει μέγεθος ίσο με τη βάση (512 bytes) επί 2 με την ισχύ του n. Το μέγεθος του συμπλέγματος προσδιορίζεται αυτόματα, ανάλογα με το μέγεθος του δημιουργημένου διαμερίσματος ή/και του συστήματος φάγου. Η μόνη εξαίρεση είναι το διαμέρισμα συστήματος: εάν είναι μικρότερο από 2048 MB, το μέγεθος του συμπλέγματος είναι πάντα 512 byte. Το 16-bit FAT μπορεί να υποστηρίξει μόνο 65.526 συμπλέγματα.
Η επίδραση του μεγέθους του συμπλέγματος στις απώλειες - η αποτελεσματικότητα της χρήσης του χώρου στο δίσκο - μπορεί να εκτιμηθεί με τον τύπο:

Eff = [ Μέγεθος / (Μέγεθος + Προεξοχή) ] x 100%
Οπου:
- Eff - αποδοτικότητα χρήσης χώρου στο δίσκο, εκφρασμένη ως ποσοστό από 0 έως 100.
- Μέγεθος - συνολικό μέγεθος όλων των αρχείων στη μονάδα δίσκου.
- Προεξοχή - συνολικός υπολειπόμενος πλεονασμός συστάδων.
Το άθροισμα των τιμών Size και Overhang δίνει το συνολικό αριθμό συμπλεγμάτων που καταλαμβάνονται από όλα τα αρχεία στη μονάδα δίσκου. Όσο υψηλότερη είναι η αναλογία, τόσο πιο αποτελεσματικά χρησιμοποιείται ο χώρος στο δίσκο. Η τυπική απόδοση είναι μεταξύ 51% και 98%. Για παράδειγμα, για ένα διαμέρισμα 1 GB FAT με 10.000 αρχεία, η απώλεια θα είναι 160 MB!

Μέγεθος διαμερίσματος σκληρού δίσκου	Μέγεθος σε FAT16	Μέσες απώλειες	Μέγεθος σε NTFS
λιγότερο από 127 MB	2 Kb	1,00-1,75 Kb	512 byte
127 MB - 255 MB	4 Kb	2,00-3,75 Kb	512 byte
256 MB - 511 MB	8 Kb	4,00-7,75 Kb	512 byte
512 MB - 1023 MB	16 Kb	8,00-15,75 Kb	1 Kb
1024 MB - 2047 MB	32 Kb	16,00-31,75 Kb	2Κ
2048 MB - 4095 MB	64 Kb	16,00-31,75 Kb	4Κ
4096 MB - 8191 MB			8 ΧΙΛ
8192 MB - 16383 MB			16 χιλ
16384 MB - 32767 MB			32 Χιλ
από 32768 Mb			64 χιλ

Χονδρικά, μπορούμε να υποθέσουμε ότι κάθε αρχείο καταλαμβάνει το τελευταίο του σύμπλεγμα κατά περίπου το μισό - ενώ οι απώλειές σας (χώρος σκληρού δίσκου) θα είναι ίσες με τον αριθμό των αρχείων πολλαπλασιασμένο με το ήμισυ του μεγέθους του συμπλέγματος. Τρόποι αντιμετώπισης της σπατάλης χώρου:
- αποθήκευση μεγάλων συνόλων αρχείων που χρησιμοποιούνται σπάνια ως αρχεία.
- χωρισμός του σκληρού δίσκου σε δίσκους.
Υπάρχει μια καθολική μέθοδος για όλα τα Windows (εκτός από τα ενσωματωμένα βοηθητικά προγράμματα). Δημιουργήστε (ή πάρτε έτοιμο) ένα πολύ μικρό αρχείο μεγέθους 1-500 byte. Δεξί κουμπίποντίκια - Ιδιότητες. Δείτε δύο σημεία: ΜέγεθοςΚαι Μέγεθος στο δίσκο. Μέγεθος- το μέγεθος του αρχείου έχει πραγματικά. Μέγεθος στο δίσκοθα είναι (για παράδειγμα) 4096 byte, που αντιστοιχεί στο πραγματικό μέγεθος του συμπλέγματος, δηλ. 4 Kb. Εκείνοι. με ένα σύμπλεγμα 32 Kb, ένα αρχείο με πληροφορίες 1 byte θα καταλαμβάνει 32 Kb στο δίσκο.
Ο χρήστης μπορεί επίσης να επιλέξει το μέγεθος του συμπλέγματος (μη αυτόματα κατά τη μορφοποίηση). Αυτό γίνεται ως εξής: "format d: /A:size", όπου το μέγεθος είναι το μέγεθος του συμπλέγματος σε byte. Υπάρχουν όμως κανόνες που πρέπει να ακολουθούνται: το μέγεθος του συμπλέγματος πρέπει να είναι πολλαπλάσιο του μεγέθους του φυσικού τομέα, δηλαδή 512 byte στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων (πρώτον). υπάρχουν περιορισμοί στον αριθμό των συμπλεγμάτων σε ένα διαμέρισμα (δεύτερον).

"... Υλικό για κάθε πλάσμα! ...

Συστοιχίες RAID (Redundant Array of Inexpensive Disk, περιττό σύνολο φθηνών δίσκων). Το Raid είναι ένας τρόπος οργάνωσης μεγάλων αποθηκευτικών χώρων πληροφοριών, αυξάνοντας την ισοτιμία και την αξιοπιστία της αποθήκευσης δεδομένων. Ένα σύστημα RAID είναι μια ομάδα πολλών συνηθισμένων (φθηνών) σκληρών δίσκων που λειτουργούν κάτω από έναν απλό ελεγκτή και είναι ορατοί από το εξωτερικό ως μία συσκευή συνολικής χωρητικότητας και υψηλής ταχύτητας ή αξιοπιστίας. Η τεχνολογία RAID βασίζεται σε τρεις κύριες μεθόδους:

1. Κατανομή δεδομένων σε δίσκουςμε μια ορισμένη κυκλική σειρά. Η αλληλουχία περιλαμβάνει την εγγραφή του πρώτου τμήματος δεδομένων στον πρώτο δίσκο, του δεύτερου στο δεύτερο και ούτω καθεξής. Σε αυτήν την περίπτωση, η απόδοση του πίνακα βελτιώνεται επειδή ο υπολογιστής αρχίζει να γράφει το επόμενο τμήμα δεδομένων (στον επόμενο δίσκο) πριν από αυτόν έχει ολοκληρώσει τη σύνταξη του προηγούμενου τμήματος. Περαιτέρω βελτίωση της απόδοσης των συστημάτων δίσκων παρέχεται με τη σύνδεση διαφορετικών ομάδων δίσκων σε ξεχωριστούς ελεγκτές.
2. Mirroring Drives. Αντιγράφων ασφαλείαςτα δεδομένα (καθημερινά ή πολλές φορές την εβδομάδα) δεν παρέχουν γρήγορη ανάκτηση πληροφοριών και ηλεκτρονική προστασία νέων δεδομένων που δημιουργήθηκαν από την τελευταία περίοδο αντιγραφής. Αυτές οι εργασίες επιλύονται χρησιμοποιώντας αντικατοπτρισμό δίσκου, στον οποίο όλα όσα είναι γραμμένα στον πρώτο δίσκο αντιγράφονται στον δεύτερο. Εάν ο πρώτος δίσκος αποτύχει (ή τα δεδομένα εγγραφούν σε έναν κακό τομέα του χώρου στο δίσκο του), θα διαβαστούν από τον δεύτερο («καθρέφτη») δίσκο.
3. Υπολογισμός αθροίσματος ελέγχου. Ο έλεγχος ισοτιμίας λειτουργεί ως εξής: όλα τα bit πληροφοριών σε ένα byte προστίθενται στο modulo 2, και εάν ο αριθμός των μονάδων σε αυτό είναι άρτιος, το bit ισοτιμίας ορίζεται στο μηδέν και εάν είναι περιττό, σε ένα. Κατά την ανάγνωση των δεδομένων, τα bit πληροφοριών αθροίζονται και πάλι και το αποτέλεσμα συγκρίνεται με την τιμή του bit ελέγχου. Εάν ταιριάζουν, τα δεδομένα είναι σωστά και αν όχι, οι τιμές ενός ή περισσότερων bit είναι εσφαλμένες.

Εταιρείες ( Adaptec, CMDκαι άλλα) παράγουν ειδικούς ελεγκτές σχεδιασμένους για την οργάνωση συστοιχιών RAID.
Ένας τέτοιος πίνακας μπορεί επίσης να υλοποιηθεί με βάση έναν συμβατικό ελεγκτή SCSI ή Fiber Channel - χρησιμοποιώντας ένα πρόγραμμα που διανέμει τμήματα δεδομένων σε δίσκους. Αυτή η λύση λογισμικού είναι φθηνότερη από μια αποκλειστική λύση που βασίζεται σε ελεγκτή, αλλά (συνήθως) υποστηρίζει μόνο τα επίπεδα RAID 0 και 1.

· Ιστορία... Γενέτειρα της τεχνολογίας RAID - Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Μπέρκλεϋ, ΗΠΑ. Το 1987 οι ειδικοί του (Petterson, Gibson και Katz) δημοσίευσαν ένα άρθρο που περιγράφει τις αρχές του συνδυασμού πολλαπλών μονάδων δίσκου. Αρχικά, καθορίστηκαν έξι επίπεδα ( επίπεδα) RAID 0-5, αλλά καθώς αναπτύχθηκε η τεχνολογία, εμφανίστηκαν επιπλέον επίπεδα (πέντε ακόμη).

· Raid 0: διαχωρισμός δεδομένων. Οι πληροφορίες χωρίζονται σε κομμάτια (σταθερές ποσότητες δεδομένων, που συνήθως αναφέρονται ως μπλοκ) και αυτά τα κομμάτια εγγράφονται και διαβάζονται από δίσκους παράλληλα. Δύο μπλοκ δίσκου των 512 byte σχηματίζουν ένα τμήμα.

Το Raid 0 δεν είναι ανεκτικό σε σφάλματα, αλλά αυτό το επίπεδο RAID χρησιμοποιείται πολύ πιο συχνά από άλλα επίπεδα RAID. Πλεονεκτήματα του Raid 0 (από άποψη απόδοσης):

• αυξημένη απόδοση της σειριακής I/O λόγω της ταυτόχρονης φόρτωσης πολλαπλών διεπαφών.
• Η καθυστέρηση της τυχαίας πρόσβασης μειώνεται - πολλά αιτήματα σε διάφορα μικρά τμήματα πληροφοριών μπορούν να εκτελεστούν ταυτόχρονα.

· Raid 1: Αντικατοπτρισμός δίσκου. Ένα αντίγραφο κάθε μπλοκ πληροφοριών αποθηκεύεται χωριστά. Συνήθως, κάθε (μεταχειρισμένος) δίσκος έχει ένα "δίδυμο" που αποθηκεύει ένα ακριβές αντίγραφο αυτού του δίσκου. Εάν ένας από τους κύριους δίσκους αποτύχει, αντικαθίσταται από το "διπλό" του. Η απόδοση βελτιώνεται ρυθμίζοντας το σύστημα έτσι ώστε το "διπλό" του οποίου η κεφαλή βρίσκεται πιο κοντά στο επιθυμητό μπλοκ να χρησιμοποιείται για την ανάγνωση πληροφοριών.

Δίσκος 1	Δίσκος 2	Δίσκος 3	Δίσκος 4	Δίσκος 5
Τμήμα 1	Τμήμα 1	Τμήμα 2	Τμήμα 2	---
Τμήμα 3	Τμήμα 3	Τμήμα 4	Τμήμα 4	---
Χ δεδομένα	αντιγραφή δίσκου 1	Υ δεδομένα	αντιγραφή δίσκου 3	Ελεύθερος

Ένα από τα πιο ακριβά επίπεδα, γιατί. Όλοι οι δίσκοι είναι διπλοί και με κάθε εγγραφή, οι πληροφορίες καταγράφονται επίσης σε έναν δίσκο επαλήθευσης. Συχνά το RAID 1 απαιτεί σκληρούς δίσκους ίδιας χωρητικότητας από τον ίδιο κατασκευαστή για να λειτουργούν σωστά. Τα μειονεκτήματα του Raid 1 περιλαμβάνουν τον υψηλότερο πλεονασμό και στην εφαρμογή λογισμικού - προβλήματα με "καυτή" αντικατάσταση ενός αποτυχημένου σκληρού δίσκου.

· Raid 2: matrix με bitwise bundle. Αυτή η τεχνολογία παρέχει προστασία δεδομένων χρησιμοποιώντας τον κώδικα Haming που διορθώνει σφάλματα. Τα δεδομένα που γράφονται κατανέμονται σε πολλούς δίσκους και, στη συνέχεια, τα αθροίσματα ελέγχου ECC (Κωδικός Διόρθωσης Σφάλματος) εγγράφονται σε έναν μόνο δίσκο ή σε πολλούς ξεχωριστούς δίσκους. Οι εμπορικές υλοποιήσεις του RAID 2 είναι σχεδόν ανύπαρκτες.

· Raid 3: εντοπισμός σφαλμάτων υλικού και ισοτιμία. Τα δεδομένα κατανέμονται σύμφωνα με δίσκοι πληροφοριώνκαι για κάθε «ζώνη» δεδομένων (ένα σύνολο τμημάτων δεδομένων που βρίσκονται στους ίδιους τομείς σε διαφορετικούς φυσικούς δίσκους), καθορίζεται ένα άθροισμα ελέγχου (ή κωδικός ισοτιμίας), το οποίο γράφεται σε ξεχωριστό δίσκο.

Δίσκος 1	Δίσκος 2	Δίσκος 3	Δίσκος 4	Δίσκος 5
Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4	Byte ισοτιμίας
Byte 5	Byte 6	Byte 7	Byte 8	Byte ισοτιμίας
δεδομένα	δεδομένα	δεδομένα	δεδομένα	πληροφορίες ισοτιμίας

Το επίπεδο 3 του RAID είναι αρκετά περίπλοκο και εφαρμόζεται μόνο σε υλικό. Απαιτούνται τουλάχιστον τρεις δίσκοι.

· Raid 4: Intragroup Concurrency. Σε αντίθεση με το Raid 3, υπάρχει μια διαδοχική κατανομή όχι σύντομων τμημάτων δεδομένων, αλλά μπλοκ πληροφοριών σημαντικού μεγέθους. Αυτό καθιστά δυνατή την εκτέλεση πολλών διαφορετικών αιτημάτων ανάγνωσης ταυτόχρονα. Επειδή Δεδομένου ότι όλες οι πληροφορίες ελέγχου συγκεντρώνονται σε έναν (τελευταίο) δίσκο, αυτός ο πίνακας δεν μπορεί να εκτελέσει πολλές λειτουργίες εγγραφής ταυτόχρονα. Απαιτούνται τουλάχιστον τρεις δίσκοι. Το Raid 4 είναι εξαιρετικά σπάνιο.

· Raid 5: ισοτιμία περιστροφής για παραλληλοποίηση εγγραφής. Οι δίσκοι RAID 5 εναλλάσσουν μεγάλα μπλοκ δεδομένων, αλλά σε αντίθεση με το Raid 4, οι πληροφορίες ισοτιμίας διανέμονται σε όλους τους δίσκους της συστοιχίας. Για την πρώτη "ζώνη" τμημάτων δεδομένων, ο κωδικός ισοτιμίας μπορεί να γραφτεί στον τελευταίο δίσκο του πίνακα, για τον δεύτερο - στον προτελευταίο και ούτω καθεξής. Αυτό σας επιτρέπει να εκτελέσετε πολλές λειτουργίες εγγραφής ταυτόχρονα.

Δίσκος 1	Δίσκος 2	Δίσκος 3	Δίσκος 4	Δίσκος 5
Τμήμα ισοτιμίας	Τμήμα 1	Τμήμα 2	Τμήμα 3	Τμήμα 4
Τμήμα 5	Τμήμα ισοτιμίας	Τμήμα 6	Τμήμα 7	Τμήμα 8
Τμήμα 9	Τμήμα 10	Τμήμα ισοτιμίας	Τμήμα 11	Τμήμα 12

Ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα στην πράξη και το πιο δύσκολο από τα πρώτα έξι επίπεδα. Απαιτούνται τουλάχιστον τρεις δίσκοι.

· Raid 6: Δισδιάστατη ισοτιμία. Αυτή είναι μια προηγμένη έκδοση του RAID 5 που παρέχει διπλή ισοτιμία στις αποθηκευμένες πληροφορίες για μεγαλύτερη αξιοπιστία. Απαιτούνται μόνο δύο σκληροί δίσκοι για την αποθήκευση των πληροφοριών ελέγχου. Το επίπεδο RAID 6 έχει σχεδιαστεί για εφαρμογές κρίσιμες για την αποστολή και είναι πολύ κακή απόδοσηεγγραφές λόγω της ανάγκης υπολογισμού πρόσθετων αθροισμάτων ελέγχου.

· Επιδρομή 7. Μια μοναδική τεχνολογία από την Storage Computer Corporation. Αναλαμβάνει την ασύγχρονη λειτουργία των στοιχείων του (συμπεριλαμβανομένου του καναλιού επικοινωνίας με τη μηχανή υποδοχής) και την ανεξαρτησία της διαχείρισής τους. Οι πίνακες χρησιμοποιούν το ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημασε πραγματικό χρόνο για την προσωρινή αποθήκευση δεδομένων και τον υπολογισμό των πληροφοριών ελέγχου. Επιπλέον, οι ίδιες πληροφορίες μεταδίδονται μέσω ειδικού διαύλου X. Τα δεδομένα διανέμονται σε συμβατικούς δίσκους, ενώ οι πληροφορίες ελέγχου αποθηκεύονται σε ξεχωριστό δίσκο. Οι αναγνώσεις και οι εγγραφές αποθηκεύονται σε κεντρική κρυφή μνήμη για βελτίωση της απόδοσης. Πολύ υψηλή απόδοση και αξιοπιστία αποθήκευσης δεδομένων, ωστόσο, η τιμή ενός συστήματος εξοπλισμένου με μια τέτοια συστοιχία είναι επίσης υψηλή. Το RAID 7 είναι εμπορικό σήμα.

· Raid 10/1+0. Οι πίνακες αυτού του επιπέδου είναι ένας συνδυασμός των αρχών που εφαρμόζονται σε πίνακες του μηδενικού και του πρώτου επιπέδου. Δηλαδή «γδύσιμο» σε συνδυασμό με mirroring. Εκείνοι. δύο συστοιχίες RAID 0 δημιουργούνται πρώτα και μετά αντικατοπτρίζονται, κάτι που απαιτεί τουλάχιστον τέσσερις μονάδες δίσκου σε ελάχιστη διαμόρφωση - πολύ ακριβό. Η τιμή μιας τέτοιας συστοιχίας αρχίζει να αυξάνεται γρήγορα όταν ξεκινά η επέκταση.

· επιδρομή 50. Ένας πίνακας που συνδυάζει τις αρχές των πινάκων μηδέν και πέμπτου επιπέδου. Εκείνοι. εάν, για παράδειγμα, ο ελεγκτής λάβει μια εντολή να γράψει 256 Kb δεδομένων στον σκληρό δίσκο, τότε αυτά τα δεδομένα χωρίζονται σε δύο κομμάτια των 128 Kb το καθένα, σύμφωνα με τις αρχές του RAID 0, και στη συνέχεια το καθένα από αυτά, σύμφωνα με τις αρχές του πίνακες πέμπτου επιπέδου, χωρίζεται σε κομμάτια των 32 Kb το καθένα και γράφεται φυσικά ταυτόχρονα σε όλους τους δίσκους του πίνακα. Σκοπός της εφαρμογής είναι να αυξήσει την ταχύτητα του υποσυστήματος του δίσκου διατηρώντας παράλληλα την υψηλότερη αξιοπιστία αποθήκευσης δεδομένων.

· Επιδρομή 53. Είναι πιο σωστό να το ονομάσουμε επίπεδο RAID 03, αφού συνδυάζει αρχιτεκτονικές των επιπέδων RAID 0 και 3. Για την υλοποίηση μιας τέτοιας διάταξης δίσκων απαιτούνται τουλάχιστον πέντε σκληροί δίσκοι. Σε αυτή τη διαμόρφωση, ένα σύστημα RAID επιπέδου 53 εγγράφει μικρά τμήματα δεδομένων στους δύο πρώτους σκληρούς δίσκους με τη σειρά του και πληροφορίες ισοτιμίας στον τρίτο σκληρό δίσκο. Οι δύο τελευταίοι δίσκοι (τέταρτος και πέμπτος) περιέχουν τα ίδια δεδομένα, γραμμένα διαδοχικά σε μεγάλα μπλοκ χωρίς ισοτιμία, όπως γίνεται σε ένα σύστημα RAID επιπέδου 0.

· Αν το Winchester είναι νεκρό... Κανένας HDD δεν διαρκεί για πάντα και πρέπει να είστε προετοιμασμένοι για τον θάνατό του. Κάνω αντίγραφα ασφαλείαςσε CD-R, streamer, μαγνητοοπτικά κ.λπ. Ετσι κι εγινε. Οι πιο συχνές αιτίες θανάτου:

Εάν ο σκληρός δίσκος είναι ακόμα υπό εγγύηση - αλλάξτε τον σε νέο (με επιπλέον χρέωση), εάν έχει τελειώσει η εγγύηση - δώστε τον σε πωλητές σκουπιδιών ή πετάξτε τον. Εάν δεν δημιουργήθηκαν αρχεία δεδομένων και οι πληροφορίες είναι πολύ σημαντικές, προσπαθήστε να τις επαναφέρετε. Ο όγκος των πληροφοριών (αρχείων) στον σκληρό δίσκο είναι τεράστιος και η φυσική τους καταστροφή είναι αρκετά μεγάλη. Εκείνοι. πληροφορίες σχεδόν πάνταακόμα ζωντανό αλλά δεν είναι διαθέσιμο. Και δεν είναι οι ίδιες οι πληροφορίες που πρέπει να αποκατασταθούν, αλλά μόνο η πρόσβαση σε αυτές. Εφιστώ την προσοχή σας στο γεγονός ότι, κατά κανόνα, η ανάκτηση δεν θεραπεύει τον σκληρό δίσκο, αλλά σας επιτρέπει να αντιγράψετε τα υπάρχοντα δεδομένα σε άλλο μέσο.
Μην μοιράζεστε τις πληροφορίες σας με αγνώστους! Το 2002, φοιτητές στο Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης πραγματοποίησαν ένα πείραμα - αγόρασαν αρκετές εκατοντάδες «σπασμένους» σκληρούς δίσκους. Μόνο το 60% των σκληρών δίσκων ήταν μορφοποιημένο και το 17,7% δεν διέγραψε καν πληροφορίες. Το 81,6% των σκληρών δίσκων ήταν σε κατάσταση λειτουργίας. Επειδή τυπική εντολή μορφοποίησης των Windows μορφήδεν αντικαθιστά μπλοκ (μην χρησιμοποιείτε αυτά τα σκουπίδια) και τα "ανδρείκελα" διατηρούν ανόητα πληροφορίες στο φάκελο "Τα έγγραφά μου" (δύο) - όλα τα δεδομένα είναι εύκολα ανακτήσιμα. Ειδικότερα, εξήχθησαν εταιρικά οικονομικά στοιχεία, αριθμοί πιστωτικών καρτών, προσωπικά ιατρικά δεδομένα κ.λπ.
Για ανάκτηση θα χρειαστείτε: δισκέτα εκκίνησης (με προστασία εγγραφής), βοηθητικά προγράμματα FDiskΚαι Μορφή(από το εγκατεστημένο κιτ), βοηθητικά προγράμματα DiskEditΚαι UnErase(από Norton Utilities), πρόγραμμα NC. Και όλα είναι πιο εύκολα όταν ο δίσκος καθορίζεται από το Bios και είναι σωματικά υγιής.
Εάν δεν είστε σίγουροι για τις γνώσεις σας ή/και δεν το αποκλείετε πιθανό σφάλμαστις ενέργειές σας, μην κάνετε καμία ενέργεια μόνοι σας. Ακόμη και μια μικρή ανακρίβεια στις ενέργειές σας μπορεί να περιπλέξει σημαντικά ή ακόμα και να καταστήσει αδύνατη την περαιτέρω επαναφορά πληροφοριών. Ζητήστε βοήθεια από τους ειδικούς.

Μερικοί ορισμοί που εξηγούν την αρχή της αποθήκευσης πληροφοριών σε μια μονάδα FATxx:

"... Οι δίσκοι είναι φρέσκοι, δεν έχουν καθαριστεί..."

Οι ονομασίες οποιουδήποτε σκληρού δίσκου είναι εύκολο να αποκρυπτογραφηθούν - είναι συνήθως αλφαριθμητικοί και κατασκευάζονται σύμφωνα με παρόμοιες αρχές: πρώτα - ο προσδιορισμός του κατασκευαστή και του μοντέλου, μετά ο όγκος σε εκατομμύρια byte και στο τέλος - επιθήματα που διευκρινίζουν εκτέλεση, συγκεκριμένα χαρακτηριστικά κ.λπ. Για παράδειγμα, το επίθημα "A" υποδεικνύει μια διεπαφή ATA (IDE) και το "S" υποδεικνύει SCSI. Το επίθημα "V" για πολλά μοντέλα υποδηλώνει ένα φθηνότερο μοντέλο (Value), με εξαίρεση τους σκληρούς δίσκους Micropolis, στους οποίους το επίθημα "AV" υποδηλώνει Ήχος / Βίντεο - έναν προσανατολισμό προς την ομοιόμορφη ανταλλαγή δεδομένων κατά την ανάγνωση / εγγραφή. Παραδείγματα:

******* Western Digital ******* WD A C 2 635 - 0 0 F 1 2 3 4 5 6 7 8 1 - Western Digital 2 - διεπαφή: A - IDE, S - SCSI, C - PCMCIA-IDE 3 - μοντέλο: C - Caviar, P - Piranha, L - Lite, U - Ultralite 4 - αριθμός φυσικών δίσκων 5 - χωρητικότητα σε εκατομμύρια byte 6 - Ένδειξη LED: 0 - κανένα, 1 - κόκκινο, 2 - πράσινο 7 - μπροστινός πίνακας: 0 - όχι, 1 - μαύρο, 2 - γκρι 8 - μέγεθος buffer: S - 8 kb, M - 32 kb, F - 64 kb, H - 128 kb. Για ανακαινισμένους σκληρούς δίσκους, μετά την ημερομηνία κατασκευής, υποδεικνύεται ο τόπος αποκατάστασης: E - Europe, S - Singapore. ******* Maxtor ******* Mxt 7 850 AV 1 2 3 4 1 - Maxtor 2 - series (7xxx) 3 - χωρητικότητα σε εκατομμύρια byte 4 - επιθήματα: A - ATA (IDE), S - SCSI, V - Τιμή ****** Seagate ****** ST 5 1080 A PR -0 1 2 3 4 5 6 1 - Τεχνολογία Seagate 2 - θήκη: 1 - 3,5" 41 mm ύψος 2 - 5,25 " ύψος 41mm 3 - 3,5" ύψος 25mm ή 5,7" βάθος 146mm 4 - 5,25" ύψος 82mm 5 - 3,5" ύψος 25mm ή 5" βάθος 127mm 6 - 9" 7 - 1,8" 8 - 8 "9 - 2,5mm ή ύψος" 12,5 χλστ
Αντί για αποτελέσματα, εφιστώ την προσοχή σας σε ορισμένους σημαντικούς παράγοντες:

• σχετικά με την εξαιρετική ευαισθησία των σκληρών δίσκων σε διάφορα είδη κραδασμών, κραδασμών και κραδασμών.
• ότι οι σκληροί δίσκοι της ίδιας μάρκας, αλλά από διαφορετικές χώρες διαφέρουν έντονα σε τιμή και ποιότητα.
• ότι δεν πρέπει να αγοράζετε σκληρούς δίσκους "Made in China".
• ότι αν η εγγύηση είναι μόνο 6 μήνες, τότε αυτοί οι σκληροί δίσκοι βρίσκονται κάπου εδώ και πολύ καιρό.

Προσωπική γνώμη... οι σκληροί δίσκοι που χρησιμοποιούνται σε συμβατικούς υπολογιστές έχουν εξελιχθεί μόνο προς την κατεύθυνση της αύξησης της χωρητικότητας ταυτόχρονα με τη μείωση του κόστους. Η ταχύτητα και η αξιοπιστία, δυστυχώς, σβήνουν στο παρασκήνιο. Υπάρχουν καλοί σκληροί δίσκοι στον κόσμο, αλλά οι "φιλιστικοί" σκληροί δίσκοι που προσφέρονται στη ρωσική αγορά είναι τρομερά μακριά από αυτούς ...

Ενημερωτική χωρητικότητα σκληρήΟ δίσκος είναι μια σημαντική έννοια για συστήματα αποθήκευσης δεδομένων. Πίσω από αυτό βρίσκεται η πλήρης ένταση του δίσκου. Τώρα δύο μέθοδοι υπολογισμού του έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένες. Δίνουν διαφορετικά αποτελέσματα και αυτό είναι παραπλανητικό για τους χρήστες που δεν καταλαβαίνουν αυτό το ζήτημα.

Ποιο είναι το πρόβλημα?

Ένα άτομο επεξεργάζεται πληροφορίες με αυτόν τον τρόπο ιστορικά και κανείς δεν θέλει να το αρνηθεί. Είμαστε πιο άνετα. Αποτελείται από αριθμούς από το 0 έως το 9 (μερικοί θεωρούν από το 1 έως το 10, αλλά αυτό δεν αλλάζει την ουσία). Αλλά ο υπολογιστής επεξεργάζεται δεδομένα στο It βασίζεται στο 0 (χωρίς σήμα) και στο 1 (τάση). Αποδεικνύεται λοιπόν ότι η χωρητικότητα πληροφοριών ενός σκληρού δίσκου μπορεί να προσδιοριστεί με δυαδικό ή δεκαδικό, σε αυτήν την περίπτωση, ένα σημαντικό σημείο πρέπει να ληφθεί υπόψη. Στο πρώτο από αυτά, 1 kilobyte είναι 2 10 ή 1024 byte. Αυτή η τιμή χρησιμοποιείται από τους προγραμματιστές και αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο όλα τα λειτουργικά συστήματα Windows καθορίζουν τον όγκο των πληροφοριών σήμερα. Αλλά στη δεύτερη περίπτωση, αυτή η τιμή θα είναι ίση με 10 3 ή 1000 byte. Έτσι σκέφτονται τις πληροφορίες οι άνθρωποι και οι κατασκευαστές αποθήκευσης. Όπως είναι εύκολο να γίνει κατανοητό, ένα άτομο μπορεί να αγοράσει έναν σκληρό δίσκο με ορισμένα χαρακτηριστικά και το λειτουργικό σύστημα Windows θα του δείξει λίγο διαφορετικές πληροφορίες. Σε αυτήν την περίπτωση, η χωρητικότητα πληροφοριών του σκληρού δίσκου για το δυαδικό σύστημα θα είναι μικρότερη και για το δεκαδικό σύστημα - περισσότερη. Όμως ο αριθμός παραμένει αμετάβλητος. Ο καθοριστικός παράγοντας σε αυτή την περίπτωση είναι ο τρόπος μέτρησης.

Επανυπολογισμός

Ας κάνουμε έναν επανυπολογισμό στο παράδειγμα μιας μονάδας δίσκου 500 GB (σύμφωνα με τον κατασκευαστή) και ας προσδιορίσουμε το ποσοστό των απωλειών. Αρχικά, ας διευκρινίσουμε ότι το πρόθεμα "giga" στο δεκαδικό σύστημα σημαίνει 10 9 και στο δυαδικό σημαίνει 2 30. Αρχικά, πολλαπλασιάστε τα 500 GB επί 10 9 . Αυτό θα πάρει το μέγεθος σε byte. Για να μεταβείτε στο δυαδικό σύστημα, πρέπει να διαιρέσετε την τιμή που προκύπτει 500 x 10 9 με 2 30 και θα λάβουμε 465 GB. Αυτή θα είναι η χωρητικότητα πληροφοριών του σκληρού δίσκου νέο σύστημα. Στη συνέχεια, προσδιορίζουμε το ποσοστό των απωλειών κατά τη μετάβαση μεταξύ τους. Για να το κάνετε αυτό, αφαιρέστε 465 GB από 500 GB και διαιρέστε την τιμή που προκύπτει με 500 GB. Το αποτέλεσμα είναι 0,07. Εάν αυτή η τιμή πολλαπλασιαστεί επί 100, τότε θα μάθουμε τη διαφορά σε ποσοστό. Θα είναι 7%.

Έτσι, αποδεικνύεται ότι ο όγκος της μονάδας δίσκου, που θα εμφανίσει το λειτουργικό σύστημα Windows, μειώνεται αμέσως κατά την τιμή που προκύπτει. Λοιπόν, αν κάποιος το καταλάβει και το καταλάβει αυτό. Υπάρχουν όμως και άλλες περιπτώσεις που ένας προσβεβλημένος πελάτης έρχεται στο κατάστημα και αρχίζει να τακτοποιεί τα πράγματα. Ταυτόχρονα, ο πωλητής κατηγορείται ότι πούλησε την «περιτομή». Ο πελάτης δεν κατανοεί ότι η μέγιστη χωρητικότητα ενός σκληρού δίσκου είναι στην πραγματικότητα μια σταθερή τιμή. Αλλά η τιμή του μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη μέθοδο μέτρησης. Και η διαφορά μεταξύ τους είναι 7% ανεξαρτήτως όγκου. Αυτή η δήλωση ισχύει για όλες τις συσκευές αποθήκευσης, συμπεριλαμβανομένων των μονάδων flash, των δισκέτας και των CD.

συμπέρασμα

Η πλήρης χωρητικότητα μιας μονάδας σκληρού δίσκου είναι μια βασική παράμετρος που προσέχουν οι αγοραστές πριν την αγοράσουν. Αλλά ταυτόχρονα, λίγοι πιστεύουν ότι η αξία του θα είναι μικρότερη από 7% στο λειτουργικό σύστημα Windows. Αλλά πρέπει να το λάβετε υπόψη και να λάβετε τη συσκευή με ένα συγκεκριμένο περιθώριο, έτσι ώστε αργότερα να μην αγοράσετε δεύτερη μονάδα δίσκου.