Pamięci zewnętrzne Pamięci zewnętrzne
Twardy dysk.
Dysk twardy Dysk twardy
Budowa dysku twardego
Dyski twarde umieszczone są w
odpowiednio skonstruowanym, szczelnym, zespole napędowym, zawierającym układy zespole napędowym, zawierającym układy sterowania silnikiem dysku, silnikiem
przesuwu głowicy, układy sterowania
głowicami zapisu, układy odczytu oraz inne układy sterujące zespołem napędowym.
Dysk twardy Dysk twardy
Budowa dysku twardego
Dysk twardy Dysk twardy
Budowa dysku twardego
W obudowie dysku, na wspólnej osi napędzającej stabilizowanym
elektronicznie silnikiem, umieszczony jest elektronicznie silnikiem, umieszczony jest jeden lub więcej talerzy wykonanych z
twardego materiału pokrytego cienką warstwą substancji magnetycznej.
Dysk twardy Dysk twardy
Budowa dysku twardego
Obok talerzy, do obrotowej osi umocowane są głowice magnetyczne – po jednej na
każdą stronę talerza.
Dysk twardy Dysk twardy
Budowa dysku twardego
Głowice w dysku twardym umieszczone są na sprężystych ramionach, przy czym wszystkie ramiona głowic są ze sobą
wszystkie ramiona głowic są ze sobą
połączone. W stanie spoczynku głowice są na ścieżce parkującej dysku. W
momencie gdy, dysk zaczyna wirować, poduszka powietrzna wytworzona przy powierzchni dysku, unosi głowice na wysokość 1µm
Dysk twardy Dysk twardy
Budowa dysku twardego
Zadaniem silnika jest przemieszczenie
głowicy na wybrany cylinder. Pojęcie
cylinder określa
grupę ścieżek o tym samym numerze.
Dysk twardy Dysk twardy
Budowa dysku twardego
Dysk twardy Dysk twardy
Budowa dysku twardego
Każda strona talerza dysku podzielona jest na koncentryczne ścieżki, a każda ścieżka podzielona jest na określoną ścieżka podzielona jest na określoną
liczbę sektorów określający najmniejszy logiczny blok danych odczytywanych
przez komputer - w dzisiejszych
napędach jest to zwykle 512 bajtów.
Dysk twardy Dysk twardy
Adresowanie dysku twardego.
Dane są zapisywane na dysku i
odczytywane blokami (blok to najczęściej 512 bajtów). Aby znaleźć odpowiednie
512 bajtów). Aby znaleźć odpowiednie miejsce do odczytu lub zapisu danych wykorzystuje się dwa mechanizmy: CHS (cylinder, head, sector) i LBA (Logical
Block Addressing).
Dysk twardy Dysk twardy
Adresowanie CHS
W przypadku mechanizmu CHS odczyt i zapis danych realizowany jest przez
procesor płyty głównej (przerwanie Int procesor płyty głównej (przerwanie Int 13h) i polega na: ustawieniu głowicy na wskazanym cylindrze (C), wybraniu
głowicy (H), i wskazaniu sektora (S).
Dysk twardy Dysk twardy
Dysk twardy
Dysk twardy Dysk twardy
Adresowanie LBA
Mechanizm LBA polega na określeniu położenia danych poprze podawanie ilości sektorów jak dzieli sektor od
ilości sektorów jak dzieli sektor od
początku dysku. Adresację LBA stosuje się obecnie w praktycznie we wszystkich nowych systemach operacyjnych)
Dysk twardy Dysk twardy
Zapis i odczyt danych
Odczyt i zapisywanie danych na dysku umożliwia głowica odczytująca
zapisująca. To właśnie zadecydowało , zapisująca. To właśnie zadecydowało , że ścieżki mają taką samą szerokość jak ona. Pojedyncze bity są zapisywane w postaci domen magnetycznych.
Dysk twardy Dysk twardy
Zapis i odczyt danych
Dysk twardy Dysk twardy
Zapis i odczyt danych
Gdy na twardym dysku zapisywane są dane, specjalny układ elektroniczny
wysyła prąd elektryczny do cewki wysyła prąd elektryczny do cewki znajdującej się końcu głowicy, która indukuje pole magnetyczne. Pole
magnetyczne porządkuje poszczególne cząstki na powierzchni dysku (tworzy domenę magnetyczną).
Dysk twardy Dysk twardy
Zapis i odczyt danych
Domena magnetyczna może być
spolaryzowa dodatnio (zapisana jedynka) lub ujemnie (zapisane zero) w zależności lub ujemnie (zapisane zero) w zależności od kierunku prądu przepuszczonego
przez cewkę indukcyjną.
Dysk twardy Dysk twardy
Zapis i odczyt danych
W przypadku odczytu danych następuje procedura odwrotna. Głowica
przemieszcza się nad namagnesowaną przemieszcza się nad namagnesowaną powierzchnią dysku. Zależnie od
polaryzacji namagnesowanej powierzchni w cewce indukuje się napięcie
odpowiadające zerom lub jedynką.
Dysk twardy Dysk twardy
Metody zapisu danych.
•
zapis wzdłuży•
zapis wzdłuży•
zapis prostopadłyDysk twardy Dysk twardy
Metody zapisu danych.
Zapis wzdłużny narzuca ograniczenie w postaci nieprzekraczalnej
powierzchniowej gęstości danych, czyli powierzchniowej gęstości danych, czyli maksymalnej liczby bitów, które można zmieścić na calu kwadratowym talerza dysku twardego. Ograniczenie to wynika ze zjawiska superparamagnetyzmu.
Dysk twardy Dysk twardy
Metody zapisu danych.
Zjawisko superparamagnetyzmu
powoduje, że znajdujące się na dysku domeny magnetyczne, reprezentujące domeny magnetyczne, reprezentujące jeden bit, ze względu na swoje zbyt małe rozmiary mogą zmienić orientację pod
wpływem wahań temperatury otoczenia.
Tym samym tracone są zapisane na nich w postaci bitów cyfrowe dane.
Dysk twardy Dysk twardy
Metody zapisu danych.
Zapis prostopadły powoduje, że
jednobitowe domeny magnetyczne nie są ułożone równolegle, a prostopadle w są ułożone równolegle, a prostopadle w stosunku do powierzchni talerza dysku twardego. Zajmują też mniej miejsca, ponieważ są gęściej upakowane.
Dysk twardy Dysk twardy
Metody zapisu danych.
Porównanie dwóch Porównanie dwóch metod zapisu danych na dysku twardym.
