Конструкция современного дискового накопителя
Категория: Добавление нового жесткого диска | Автор: admin | 24-10-2009, 02:40 | Просмотров: 3340

Конструкция современного жесткого диска и терминология, используемая для обозначения его составных частей, приведены на рис. Б. Эта информация дана главным образом для того, чтобы читатель мог наглядно представить как работает жесткий диск. Программам, обращающимся к диску, не нужно знать его физическое устройство.

Жесткий диск состоит из вращающихся круглых пластинок (дисков), покрытых магнитным слоем. Чтение и запись данных осуществляет маленькая головка, которая меняет ориентацию магнитных частиц на поверхности пластинок. Корпус накопителя выполнен герметичным, чтобы внутрь не могла попасть ни пыль, ни грязь. Это делает жесткие диски гораздо более надежными, чем внешние носители.

На самой заре развития вычислительной техники в дисковых накопителях устанавливался, как правило, всего один диск. Рост емкости достигался за счет увеличения диаметра диска.

Сегодня в накопителях стоит не один большой диск, а несколько маленьких, размещенных этажеркой. Для хранения данных используются обе стороны дисков, хотя одна из них обычно содержит информацию для позиционирования, а не собственно данные. Емкость отдельного диска достигает 10 Гбайт, и не похоже, чтобы действие закона Мура прекратилось в обозримом будущем.

Диски вращаются с постоянной скоростью. Чтение и запись производят маленькие головки, которые скользят над поверхностями дисков вперед-назад, подобно игле звукоснимателя в проигрывателе грампластинок. Головка перемещается очень близко к поверхности диска, но не касается ее. Если головка коснется диска, произойдет то, что называют аварией головки. Последствия этого могут быть весьма неприятными.

Скорость вращения дисков за последнее время существенно возросла. Старые диски делали 3600 или 5400 об/мин. Сегодня стандартный показатель — 7200 об/мин, а диски со скоростями вращения 10000 и 15000 об/мин завоевывают все большую популярность в секторе устройств высокого класса. Чем выше скорость вращения, тем меньше время доступа головки к нужному участку диска и больше скорость передачи данных, но одновременно увеличивается нагрев дисков в связи с повышенным выделением тепла. Современные высокоскоростные диски требуют хорошей вентиляции.

Для каждой поверхности нужна как минимум одна головка. В первых накопителях головкам приходилось "пробегать" огромные расстояния. Конструкция современных дисков более рациональна. Диаметр диска продолжает сокращаться. Двадцать лет назад стандартным считался диаметр 14 дюймов, десять лет назад — 5,25 дюйма, а сегодня он составляет 3,5 дюйма и менее

Перемещение головки в нужную позицию для чтения конкретной порции данных называется поиском. Каждому дискретному положению, которое может занимать головка, соответствует дорожка. Дорожки делятся на секторы которые обычно имеют размер 512 байтов.

Совокупность дорожек разных дисков, находящихся на равном расстоянии от оси шпинделя, называется цилиндром. Если все головки будут двигаться вместе, то данные, записанные в одном цилиндре, можно будет читать без дополнительных перемещений. Хотя головки перемещаются достаточно быстро, диски все равно вращаются гораздо быстрее. Поэтому обращение к диску, которое не требует от головок поиска новой позиции, буде выполняться быстрее.

В файловой системе UNIX этот факт используется для повышения производительности. К сожалению, в BSD стала общепринятой неудачная технология, известная как зональное разбиение на секторы, при которой дорожки, расположенные ближе к краю диска, содержат больше секторов, чем внутренние. Чтобы оптимизировать работу жесткого диска, файловая система скрывает от программ подробности разбиения диска на секторы Вместо этого вводится искусственная схема адресации "цилиндр-головка-сектор", в которой емкость диска подогнана к реальному показателю. Даже сегодня алгоритмы оптимизации многих файловых систем основаны подобной фикции.



 (голосов: 0)
Версия для печати | Комментариев: 0
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.


 
Логин
Пароль
 

 
Locations of visitors to this page