تبلیغات
انجمن علمی کامپیوتر - مقدمه ای بر ساختمان هارد دیسك و كار آن


چکیده:
به طور فیزیكی یك هارد دیسك شامل چندین صفحه ی دایره ای شكل فلزی (platter) كه به طور دائمی در محفظه ی هارد جاگرفته و مهر و موم شده اند است . گرداننده ی دیسك شامل یك بازوی دندانه دار و یك هد خواندن و نوشتن برای سطح هر دیسك است , هم چنین یك موتور كه توانایی چرخاندن دیسك ها را تا 10000 دور دردقیقه دارد .
مقدمه ای بر ساختمان هارد دیسك و كار آن

داده های باینری (0 و 1) بر روی هارد دیسك به صورت مغناطیسی ثبت می شوند , دایره های بسته ی فرضی متحدالمركز روی سطح دیسك ها track  نامیده می شوند . برای دستیابی به یك قسمت مشخص سطح دیسك , ابتدا هد باید Track مورد نظر را یك دور  بپیماید كه – به این كار عمل دنبال گویند – سپس باید منتظر باشد تا داده ی مورد نیاز مستقیما زیر هد بچرخد .(به این كار هم عمل جستجو می گویند)

سكتورها و كلاستر ها – sectors & clusters
هر track بر روی دیسك خود به بخش های كوچكتری تقسیم می شود ,  واحد كنترل پذیر تر از ترك , سكتور (sector) نامیده می شود . یك سكتور كوچكترین بخش آدرس پذیر دیسك است و دقیقا 512 بایت ظرفیت دارد , به خاطر اینكه سكتور نسبتا كوچك است در هر هارد دیسك سكتور های فوق العاده زیادی برای پیگیری توسط سیستم عامل موجود می باشد . یك هارد 500 گیكابایتی بیشتر از یك میلیارد سكتور دارد .
برای حل مشكل زیاد بودن سكتور ها سیستم عامل به صورت منطقی (نه فیزیكی) سكتورها را در دسته هایی با تعداد مضارب 2 دسته بندی می كند به هر یك از این دسته ها یك كلاستر (cluster) می گویند وتعداد سكتور های هر كلاستر را اندازه ی كلاستر (cluster size) می نامند . پس وقتی هارد دیسكی كلاستر های 128 دارد یعنی هر كلاستر 128 ×512 بایت ظرفیت دارد و یك هارد 500 گیگابایتی می تواند بیشتر از هشت میلیون كلاستر 128 داشته باشد .

 

اجزای هارد



اندازه كلاستر و عملكرد آن
هنگامی كه كاربر می خواهد فایلی را ذخیره كند , سیستم عامل فضای دیسك ها را به كلاستر ها اختصاص می دهد به عبارت دیگر هر گاه كاربر بخواهد فایلی را در هارد ذخیره كند سیستم عامل از كمترین تعداد كلاستر ها برای نگه داشتن فایل استفاده می كند بنابراین اگر اندازه كلاستر 2 باشد فایل یك مگابایتی 1024 كلاستر و اگر اندازه كلاستر 64 باشد همان فایل 32 كلاستر را استفاده می كند .
پس عملكرد هارد دیسك مستقیما به اندازه كلاستر برمی گردد , در حالت عمومی اندازه كلاستر كوچك تر با صرفه تر از فضای هارد بهره می برد اما در فایل های بزرگ باعث تكه تكه شدن فایل در سراسر دیسك (fragmentation به دلیل زیاد بودن كلاستر ها ) می شوند كه این عمل سرعت خواندن و نواشتن را در هارد كاهش می دهد .
اما كلاسترهای اندازه بزرگ به دلیل تعداد كم ترشان در فایل ازfragmentation فایل می كاهند اما آنها در ذخیره سازی فایل های كوچك فضای زیادی را هدر می دهند .

پارتیشن - partition
یك هارد دیسك ممكن است به چند دیسك منطقی (نه فیزیكی ) كوچكتر تجزیه یابد كه به آن دیسك ها پارتیشن می گویند . هر پارتیشن روی هارددیسك مانند دیسك جداگانه ای در نظرگرفته می شود . این جداسازی منطقی باعث می شود كه یك هارددیسك بتواند چندین سیستم عامل را در خود جای دهد  كه هر سیتم عامل می تواند در هنگام بوت انتخاب شده و شروع به كار كند .
از نرم افزارهای معروف پارتیشین بندی می توان به Fdisk و  magic partition اشاره كرد .




طبقه بندی: سخت افزار،

تاریخ : سه شنبه 25 آذر 1393 | 11:52 ق.ظ | نویسنده : S.B.M | نظرات
.: Weblog Themes By SlideTheme :.


  • ووگیگ