دانلود مقاله دیسک های سخت

دیسک های سخت یا هارددیسک از یک یا چند صفحه ء گرد، ازجنس آلیاژهای آلومینیم یا سرامیک تشکیل شده است که بر روی یک محور درون محفظه بسته ای (دیسک گردان) قرار دارند.این صفحه یا صفحه ها به وسیلهء موتوری،حول محور دیسک گردان با سرعتی درحدود چند هزار دوردردقیقه می چرخد. یک یا چند بازوی دسترسی، بسته به تعداد رویهء دیسک، هد یا هدها را در امتداد شعاع به جلووعقب می برد وبه این ترتیب، اطلاعات روی هرشیار (track) می تواند خوانده شود. گنجایش این دیسک ها خیلی بیشتر از دیسک فلاپی است و به ده ها گیگابایت می رسد.
• نحوهء ذخیره سازی اطلاعات:

روی دیسک های مغناطیسی رایانه ای ، بلافاصله بعد از ساخت (دیسک خام ) نمی توان اطلاعات وارد کرد بلکه بایداول به وسیلهء رایانه آن رافرمت(Format) نمود. فرمت کردن یعنی تقسیم بندی دیسک و آماده کردن آن برای نوشتن اطلاعات.

فرض کنیدکه دیسک با دوایرمتحدالمرکزی به فواصل مساوی تقسیم شده است. فاصلهء هردودایره را شیار(Track) می گویند. تعداد شیارها، به نوع واندازهء دیسک بستگی دارد. هریک ازاین شیارها، به وسیلهء شعاع های دیسک به تعدادی قطعهء مساوی تقسیم میشود. هریک از این قطعه ها را بخش یا قطاع یا سکتورمی گویند. درهربخش بایت های اطلاعاتی به صورت بیت های پشت سرهم قرار می گیرند. با این که طول هر بخش از شیارهای مختلف باهم یکسان نیست اماظرفیت اطلاعاتی آنهاباهم مساوی ومعمولاٌ 512 بایت است. پس هرچه به طرف مرکزدیسک نزدیک شویم، بیت ها به هم نزدیکتر میشوند. نحوهء شماره گذاری این
شیارها ازلبهء بیرونی به طرف داخل یا مرکزدیسک است. دردیسک های سخت شیارهای هم شماره یک استوانه راتشکیل می دهندکه به آن ((سیلندر)) گفته میشود. برای مثال شیارهای شمارهء صفر، سیلندر شمارهء صفر و همهء شیارهای شمارهء 20 ، سیلندرشمارهء20 را میسازند.




همانطورکه درشکل هم می بینیم طول سکتورهادرشیارهای خارجی بیشتر از داخلی است ودرنتیجه، چگالی اطلاعات درشیارهای داخلی بیشتراست. به عبارتی دیگر در شیارهای خارجی تر مقداری ازفضای اطلاعاتی هدررفته است. درهارددیسک های امروزی، برای اضافه کردن ظرفیت اطلاعاتی، روشی را به کارمی برند، به این ترتیب که سطح دیسک را به zoneها یا منطقه هایی تقسیم می کنند. هر zone شامل تعدادی شیاراست. تعداد سکتور درهرشیار، دریک zone بخصوص برابراست ولی این تعداد درzone های متفاوت مختلف است.

این تقسیم بندی وسایرکارهای نامتعارف، به وسیلهء مدارات کنترل کننده روی هارددیسک طوری شبیه سازی میشوندکه نرم افزارروی رایانه این تغییرات را نمی بیند وهارددیسک را مانند یک هارددیسک ساده فرض می کند.

در CD و DVD ، ازروش دیگری استفاده می کنند که تلفات فضای اطلاعاتی تقریباٌ به صفر می رسد. در این روش شیارها به صورت دوایر متحدالمرکزجداازهم نیستند، بلکه پیوسته وحلزونی شکل هستند وطول هرسکتورثابت است. هرچند که این روش از نظر گنجایش بهینه است اما سرعت دسترسی به اطلاعات در آن کمتراست. دقت کنید که CDها را دراصل برای ذخیرهء دیجیتالی صوت طراحی کرده بوده اند و در نتیجه، سرعت دسترسی درآنها اهمیت نداشته است.

• ظرفیت دیسکت ها :
ظرفیت دیسکت های مغناطیسی، به سطح مفید و چگالی و داده ها بستگی دارد. چگالی داده ها را د وعامل، تعداد بیت درهراینچ شیاروتعداد شیاردر هراینچ شعاع دیسک تعیین می کند که هرروزه سعی میشودچگالی داده ها راازیادترکنند. به طورمثال، دیسک های فلاپی اولیه که در PCها کاربردداشت، یک رویه بودند یعنی تنها یک طرف دیسک باماده مغناطیس شونده پوشانده شده بود. این دیسک ها دارای چگالی مغناطیسی اندکی بودند. آنهارا به اختصارSS-DD (یک رویه با چگالی مضاعف) می گویند. امروزه استفاده ازاین دیسک ها منسوخ شده است. چندی بعد کارخانه های سازنده، دیسک های دورویه ای (DS) با همان چگالی را تولید کردند.
سپس دیسک هایی با چگالی بیشتر، ساخته شد که به آنها چگالی بالا یا HD است نیز وجود دارد، که به آن ED می گویند. نوعی ازدورویه با چگالی زیاد(دوبرابرچگالی بالا) که به آن DS-ED می گویند دارای ظرفیت 88/2 مگابایت می باشد.







• روش های دسترسی به اطلاعات در حافظه ها :
به طورکلی، حافظه ها ازنظر نوع دسترسی به اطلاعاتشان به دو دسته تقسیم میشود:
 ترتیبی
 مستقیم ( اتفاقی )

دستیابی به اطلاعات روی نوارهای مغناطیسی به صورت ترتیبی، مانند نوارضبط صوت است. یعنی اگر به اطلاعاتی که در انتهای نوار ضبط شده، نیاز باشد باید تمام نوار را در زیر هدخوانده عبورداد تابه آن اطلاعات رسید اما برای دسترسی به اطلاعات روی بخش (Sector) یک دیسک می توان با جلووعقب بردن هد به شیار(Track) مربوط به آن بخش دست یافت سپس با چرخش دیسک، به بخش یا سکتور موردنظررسید. به این نوع ((دسترسی مستقیم یا اتفاقی)) می گویند. سرعت دسترسی به اطلاعات در روش مستقیم ، زیادتر از روش ترتیبی است.


• فناوری IDE :

معمولاٌ رابط اولیه ای که در اتصال یک درایو هاردیسک به PC جدید مورد استفاده قرار می گیرد ، IDE نامیده می شود. حقیقت جالبی که وجود دارد اینست که نام واقعی این رابط ATA می باشد و به این حقیقت اشاره دارد که این رابط در اصل به منظور اتصال یک درایو ترکیبی و کنترلر به گذرگاه رایانه IBM AT در سال 1984 طراحی شده است، در غیر این صورت، به عنوان ISA ( معماری استاندارد صنعتی ) شناخته می شود.
IDE ، اصطلاحی است که از ادارات فروش برخی از سازندگان درایو برای توصیف ترکیب درایو/ کنترلر که در درایو های دارای رابط ATA بکار می رود ، گرفته شده است.
Integrated Drive Electronicsبه این حقیقت اشاره دارد که قسمت های الکترونیکی رابط یا کنترلر در درایو ساخته شده است و یک بورد مجزا همانند رابط های درایو قبلی نیست.امروزه ، ATA نه تنها برای هاردیسک ها ، بلکه درایوهای CD-ROM ، CD-RW ،درایو های DVD ، فلاپی درایو های SuperDisk با ظرفیت بالا و درایوهای نوار به کار می رود.حتی هنوز هم تصور می شود که ATA ، رابط هاردیسک است و مستقیماً از کنترلر مجزا و رابط های هارددرایو که قبل از ATAاستفاده می شدند ، ایجاد شده است.از آنجا که رابط ATA مستقیماً در تمام مجموعه تراشه های مادربورد مجتمع می شوند ، بنابراین ، ATA رابط ذخیره گاه اولیه ای است که در اکثر PC ها استفاده می شود.