krokos.net.pl
Masz wyłączoną obsługę javascript, niektóre funkcje na stronie mogą działać nieprawidłowo
22.10.2018
Haliszka, Loda, Przybysłw, Filip, Kordula, Halka, Kordian
dziś jest : 295 dzień roku wschód słońca o : 7:15 , zachód o : 17:42 koniec roku za : 70 dni
INFORMATYKA - Systemy Operacyjne - Budowa HDD
Elementy odróżniające HDD od dysku elastycznego
W stacjach dysków elastycznych głowica odczytu-zapisu jest przekładana bezpośrednio do wirującego dysku. Z tego powodu, stosowane prędkości obrotowe są niewielkie, a więc i szybkości zapisu/odczytu są ograniczone. Dyski twarde zostały tak nazwane z powodu swej sztywnej konstrukcji. Są one umieszczone w odpowiednio skonstruowanym pyłoszczelnym zespole napędowym, zawierającym ponadto układy sterowania silnikiem napędu dysków, silnikiem przesuwu głowic (pozycjonerem), układy sterowania głowicami zapisu, układy odczytu oraz inne układy sterujące i kontrolne zespołu napędowego. Na ogół nie ma tu możliwości wymiany dysków.
Dysk twardy odróżniają od dysku elastycznego następujące cechy:
  • głowica odczytu-zapisu, nie dotyka dysku w czasie pracy, jest bowiem utrzymywana w małej odległości od niego (mniejszej niż 1 mm) na poduszce powietrznej powstającej automatycznie na skutek ruchu obrotowego
  • prędkość obrotowa dysku jest bardzo duża, dzięki temu osiąga się duże prędkości transmisji danych (MB/s)
  • ponieważ dysk twardy jest niewymiennym nośnikiem danych, można go dokładnie wycentrować i osiągnąć przy tym dużą liczbę ścieżek, czyli dużą pojemność.
Najważniejsze parametry techniczne dysków twardych, dostępnych obecnie na rynku
  • pojemność (od kilkuset MB do kilkunastu GB),
  • liczba głowic odczytu/zapisu (od kilkunastu do kilkudziesięciu),
  • liczba cylindrów (od 615 do kilku tysięcy) - ścieżki o tych samych numerach na powierzchniach roboczych dysków nazywane są cylindrami,
  • średni czas dostępu (kilka milisekund) - na średni czas dostępu (ang. Average Access Time) składają się dwa elementy : średni czas poszukiwania potrzebny do umieszczenia głowicy w wybranym cylindrze (ang. Average Seek Time) oraz opóźnienie rotacyjne potrzebne do umieszczenia głowicy nad odpowiednim sektorem ang. Rotational Latency), które przy szybkości dysków równej 3600 obr/min wynosi ok. 8 milisekund,
  • prędkość obrotowa dysku (4500, 5400, 7200 obrotów na minutę),
  • szybkość transmisji danych (kilka tysięcy kilobajtów/sekundę),
  • zasilanie (+12 V, +5 V),
  • moc pobierana (od kilku do kilkunastu watów).
Interfejsy HDD
Napęd dysków twardych (ang. Hard Disk Drive, HDD) łączony jest z systemem mikroprocesorowym (z płytą główną) poprzez sterownik dysku twardego (ang. Hard Disk Controller, HDC) za pomocą interfejsu HDD. Obecnie firmy produkujące pamięci masowe, proponują dwa typy interfejsów łączące dyski twarde z sterownikami interfejs E-IDE oraz SCSI. Oczywiście każdy z wymienionych tu interfejsów wymaga innego sterownika i innego dysku twardego.
Budowa HDD
Większość dysków twardych składa się z następujących komponentów: obudowy, pozycjonera głowicy ramion głowic, głowic odczytu/zapisu oraz kilku dysków. Każdemu dyskowi pamięci przyporządkowany są dwie głowice (dla jego dolnej i górnej powierzchni). Głowice utrzymywane są na sprężynujących ramionach, przy czym wszystkie ramiona są ze sobą połączone i poruszają się synchronicznie napędzane pozycjonerem. W stanie spoczynku głowice znajdują się na ścieżce parkującej dysku. W momencie gdy dysk zaczyna wirować, poduszka powietrzna wytworzona przy powierzchni, unosi głowice na wysokość mniejszą niż 1 mikrometr. Zadaniem pozycjonera jest przemieszczanie głowic na wybrany cylinder. Pozycjonery zbudowane w oparciu o silnik liniowy (elektromagnetyczny), same parkują głowice po wyłączeniu zasilania, gdyż sprężyna automatycznie odciąga je do położenia parkowania.
Praca z dyskiem twardym jest możliwa dopiero wtedy, gdy zostanie on sformatowany. Formatowanie polega na podziale dysku na ścieżki i sektory. Jest to tzw. formatowanie niskiego poziomu lub formatowanie fizyczne.
budowa_hd.gif
dysk.gif
Najważniejsze parametry dysku, interesujące użytkownika to:
  • pojemność dysku,
  • szybkość transmisji (tzw. transfer),
  • średni czas dostępu.
Logiczna budowa dysku
Jak wspomniałem wcześniej dysk składa się z magnetycznych talerzy na której znajdują się ścieżki, są one podzielone na sektory po 512 bajtów każdy. Jest to wynik tzw. formatowania niskopoziomowego wykonywanego przez producenta. W starych BIOSACH dawno, można było wykonywać formatowanie niskopoziomowe (low level formating). Ścieżki są ponumerowane od zewnątrz do środka. Instalując na dysku obojętnie jaki system trzeba go podzielić na partycje. Dokonujemy tego za pomocą odpowiedniego programu. Partycja jest to logicznie wydzielony obszar dysku przeznaczony do instalacji systemu operacyjnego lub przechowywania danych.
Rozróżniamy następujące rodzaje partycji:
Podstawowa (primary) - przeważnie na takiej partycji znajduje się system operacyjny. Z tego co mi wiadomo wszystkie systemy Microsoftu oprócz win2000 wymagają tego typu partycji. Aby system mógł wystartować musi ona mieć atrybut aktywny. Na jednym dysku można maksymalnie założyć cztery partycje podstawowe (ograniczenie MBR), z których tylko jedna może być aktywna. Z tego wynika, że na jednym dysku możemy zainstalować do czterech systemów. Po starcie komputera bios szuka na takiej partycji sektora rozruchowego tzw. MBR - master boot rekord, umieszczonego na zerowej ścieżce pierwszego talerza dysku twardego.
Rozszerzona (extended) - aby ominąć ograniczenie utworzenia maksymalnie czterech partycji tworzy się partycję rozszerzoną, którą w odróżnieniu od podstawowej możemy podzielić na dyski logiczne. Może ich być pięć, ale może być też jeden dysk logiczny. Każdy z nich otrzymuje oddzielny indentyfikator w postaci litery. Inaczej mówiąc dysk logiczny to wydzielone partycje w partycji rozszerzonej. Na dyskach logicznych można zainstalować win2000, linux czy OS/2 . Każdy dysk posiada jeden MBR, natomiast każda partycja podstawowa rozpoczyna się od BS (boot sector) - sektora startowego, po nim znajdują się informacje o rozmieszczeniu danych na partycji. Każda partycja rozszerzona posiada EMBR (extended MBR), który zawiera informacje o jej początku i końcu.
partycje.gif
Co jest potrzebne , aby zainstalować kilka systemów ?
Niezbędny to tego typu operacji jest dobry program do tworzenia partycji i bootmanager . Przeważnie dobry partycjoner ma wbudowanego w sobie własnego bootmanagera . Bootmanager lub bootloader to program zarządzający wczytywaniem odpowiedniego systemu operacyjnego instalujący się zazwyczaj w pierwszym sektorze twardego dysku tzw. MBR ( master boot record ).
MBR - jest to niewielki program umieszczony w pierwszym sektorze dysku twardego , który jest uruchamiany po starcie komputera . W sektorze tym umieszczone są podstawowe dane o podziale dysku na partycje i zainstalowanych systemach plików . To stąd system dostaje informację o pozycji aktywnej partycji na dysku ( bo tylko z takiej może wystartować ) pozwalając tym samym na jego wczytanie . Na jednym dysku w danej chwili może być tylko jedna aktywna partycja . Dlatego bootmanagery nie robią nic więcej jak tylko modyfikują MBR nadając odpowiedniej partycji atrybut aktywny, ukrywając jednocześnie pozostałe partycje startowe kolejnych systemów operacyjnych.
mbr.gif
Translacja adresów - jak wspomniałem dawniej adresacja polegała na przypisaniu adresu w standardzie C/H/S i taki zapis dokładnie zgadzał się z tym co można było zobaczyć w biosie w opcjach dotyczących twardych dysków ( STANDARD CMOS SETUP ), lecz wraz ze wzrostem pojemności twardych dysków ten sposób okazał się niewystarczający . Dlatego też nowe dyski twarde korzystają z wewnętrznego mechanizmu przeliczania rzeczywistych parametrów dysku na postać akceptowalną dla BIOSU. Ponieważ ograniczenia BIOSU sprawiają , że nie można dowolnie zmieniać liczby cylindrów , czy sektorów zmieniana jest liczba głowic , których w rzeczywistości jest tylko dwa razy więcej niż talerzy. Obecnie stosuje się tzw. LBA -Logical Block Adressing ( opcja w biosie w standard cmos setup ). W tym trybie adresowane są ponumerowane sektory co zapewnia pełną niezależność od fizycznej budowy dysku .
Na systematyczny wzrost pojemności, produkowanych współcześnie dysków, mają wpływ coraz większe gęstości upakowania informacji na jednostkę powierzchni, dzięki coraz doskonalszym nośnikom magnetycznym, głowicą zapisu / odczytu oraz ciągle ulepszanym metodą kodowania zapisanych danych. Współczesne dyski osiągają gęstość upakowania wynoszącą 1 gigabit na cal kwadratowy.
W nowoczesnych konstrukcjach zastosowano nowy zespół zapisu/odczytu, składający się z cienkowarstwowej magnetycznej głowicy zapisu, wyposażonej w miniaturową cewkę o niewielkiej indukcyjności (więc o małej bezwładności) oraz z magnetorezystywnej (MR) głowicy odczytu, w której wykorzystywane są zmiany rezystancji specjalnego materiału magnetycznego pod wpływem zmian pola magnetycznego. Głowice MR posiadają zdecydowanie większą czułość od głowic tradycyjnych z cewkami, mogą więc odczytać słabsze pola magnetyczne (pochodzące od mniejszych, bardziej upakowanych domen).
Formatowanie
Komputer musi mieć ciągły dostęp do informacji zapisanych na dysku, a nawet najmniejszy dysk przechowuje miliony bitów. Jak tu się połapać w takim gąszczu informacji, oto jest pytanie. Otóż, aby rozwiązać ten problem, twardy dysk jest zorganizowany w pojedyńcze możliwe do rozróżnienia rozdziały, pozwalając tym samym na łatwe znalezienie jakiejkolwiek sekwencji bitów.
Podstawową formą organizacji dysku jest formatowanie. Rozróżniamy formatowanie fizyczne(tzw.formatowanie niskiego poziomu - low level formatting) i formatowanie logiczne. Twardy dysk musi być sformatowany fizycznie, zanim zostanie sformatowany logicznie. Ten typ formatowania zazwyczaj wykonuje producent.
Fizyczne formatowanie dzieli talerze twardego dysku na następujące elementy: ścieżki, sektory i cylindry
Ścieżki są to koncentryczne okręgi zapisane po obu stronach talerza i są indentyfikowane po numerze od zewnątrz do wewnątrz. Ścieżka zerowa znajduje się w pierwszym cylindrze na stronie zerowej pierwszego talerza przy jego zewnętrznej krawędzi.
Ścieżki są podzielone na mniejsze fragmenty zwane sektorami. Pojemność sektorów zwykle wynosi 512 bajtów (1 bajt = 8 bitów). Cylinder jest zbiorem ścieżek, które leżą w tej samej odległości od osi obrotu na każdej stronie wszysktich talerzy. Czyli jak mamy dwa talerze to na cylinder przypadają cztery ścieżki. Przykładowo, trzecia ścieżka znajduje się w tej samej odległości od osi obrotu na wszystkich talerzach każdej strony.
Sprzęt komputerowy i oprogramowanie często korzysta z cylindrów, ponieważ taki zapis powoduje, że dostęp do danych nie musi powodować nadmiernych ruchów głowic. Na przykład jeśli jakiś plik mamy zapisany w jednym cylindrze to głowice nie przemieszczają się wcale. To skraca czasy dostępu, ponieważ prędkość obrotowa talerzy i przełączania głowic jest o wiele większa w stosunku do ruchu głowic.
format.gif
Po formatowaniu fizycznym twardy dysk musi być sformatowany logicznie. Dokonujemy tego za pomocą odpowiedniego oprogramowania. Formatowanie logiczne powoduje " załadowanie " odpowiedniego systemu plików na formatowaną partycję (dysk), pozwalając systemowi operacyjnemu na dostęp do danych. Różne systemy operacyjne używają różnych systemów plików, więc jak widzimy typ logicznego formatowania zależy od używanego lub przewidzianego do instalacji systemu. Przed formatowaniem dysk dzielimy na partycje. Każda z nich, w zależności od potrzeb może mieć inny system plików, pozwalając tym samym na instalację kilku systemów.
Bootowanie
Otóż sposób startu komputera zależy od bardzo wielu czynników, a w szczególności od sposobu podziału dysku na partycje i od uruchamianego systemu operacyjnego. Każdy system ma jakieś tam swoje sekwencje startowe. Kiedy włączymy komputer, jednostka centralna popularnie nazywany procesor zaczyna wykonywać instrukcje (program) zapisane w biosie naszego komputera, który zawiera procedury startowe (między innymi wykrywanie dysków, test pamięci). Ostatnia część tego programu powoduje odczytanie MBR (master boot record) z pierwszego sektora twardego dysku.
MBR zawiera program startowy i tablicę partycji zawierającą dane o wszystkich partycjach naszego dysku. To bios powoduje uruchomienie procedury startowej znajdującej się MBR, która szuka w tablicy partycji, partycji podstawowej z atrybutem aktywnym. Jeśli jest tylko jedna partycja podstawowa, to właśnie ona jest ładowana wraz z zawartym na niej systemem operacyjnym.
Inaczej sprawa wygląda, jeśli partycji podstawowych jest więcej. W tym wypadku, każda bootowalna (startowa, zawierająca jakiś system operacyjny) partycja ma swój własny boot record, znajdujący się w jej pierwszym sektorze. Tam też znajduje się program startowy specjalnie zaprojektowany do zainstalowanego na niej systemu operacyjnego. Po rozpoznaniu przez program zawarty w MBR, która z partycji jest aktywna, następuje uruchomienie programu zawartego w boot recordzie tej partycji i uruchomienie żądanego systemu operacyjnego.
boot.gif
S.M.A.R.T.
Większość współczesnych dysków dysponuje już nową funkcją, tzw. S.M.A.R.T. (ang. Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology) polegającą na tym, że elektronika dysku monitoruje i analizuje oraz raportuje stan urządzenia (np. wysokość lotu głowicy, czas uzyskania nominalnej prędkości obrotowej, itd.). Jeśli następuje degradacja tych wielkości, układy kontroli wysyłają wtedy ostrzeżenie do użytkownika że dysk może ulec uszkodzeniu.
Sterowanie dyskami przez procesor odbywa się za pomocą grupy rejestrów, umieszczonych na płytce sterownika HDC lub na dysku twardym, o ściśle określonych adresach.
Rejestr SDH - zawiera informacje o rozmiarze sektora, numerze HDD, głowicy. Poza tymi rejestrami kontroler dysku twardego wykorzystuje dwa dodatkowe porty: port wyjściowy 3F6 (376), służący do włączenia/wyłączenia IRQ 14, zerowania sterownika HDC i wyboru RWC/H.Sel 3 oraz port wejściowy 3F7 (377), informujący system o numerze wybranego HDD, numerze wybranej głowicy oraz o włączonej operacji zapisu (bit 7 portu 3F7 wykorzystywany jest przez sterownik FDC). Po włączeniu zasilania, w/w rejestry są inicjalizowane i wykonany zostaje autotest sprawdzający główne układy sterownika HDC.
Profilaktyka chroniąca przed utratą danych
Awaria nośnika, na którym przechowywane są cenne dane to zazwyczaj nieprzyjemna chwila. Zwłaszcza, gdy okazuje się, iż brak nam odpowiedniej wiedzy, by przywrócić odpowiedni stan rzeczy. Istnieje jednak kilka sposobów na zabezpieczenie się przed utratą danych. Metody te nie gwarantują 100 % niezniszczalności danych, lecz pomagają w prosty sposób zmniejszyć prawdopodobieństwo katastrofy. Zastosowanie się do zaleceń profilaktycznych wymaga od nas zaangażowania i odrobiny czasu. Na pewno jednak warto poświęcić kilka godzin, aby ustrzec się utraty efektów kilkumiesięcznej pracy i nie korzystać z usługi, jaką jest odzyskiwanie danych.

CHROŃMY DYSKI PRZED PRZEGRZANIEM
Dyski twarde pracują obecnie z dużymi prędkościami obrotowymi. Praca ta powoduje wydzielanie sporych ilości ciepła, którego nadmierne nagromadzenie nie wpływa dobrze na wytrzymałość napędu. Szacuje się, że zwiększenie temperatury dysku o 1o C zwiększa prawdopodobieństwo awarii nawet do 3%! Dlatego wydajny system chłodzenia polecany jest nie tylko do takich komponentów jak procesor czy karta graficzna, ale również dysk twardy. Zainstaluj w swoim sprzęcie odpowiedni system regulacji temperatury, dostosowany do warunków, w których pracuje komputer

CHROŃMY DYSKI PRZED WSTRZĄSAMI
Wbrew pozorom nawet wyłączony dysk twardy może ulec uszkodzeniu w wyniku doznanego wstrząsu lub upadku. Dlatego tym bardziej chrońmy nośniki danych podczas ich pracy. Niedbale zamontowany dysk może ulec awarii na skutek wibracji, lub doznanych wstrząsów. Według danych producentów dysków twardych około 40% awarii i około 90% uszkodzeń wewnętrznych.

UŻYWAJMY DYSKÓW ZGODNIE Z ICH PRZEZNACZENIEM
Producenci dysków IDE zalecają używanie ich maksymalnie 8 godzin dziennie. Po tym czasie dysk twardy "powinien odpocząć" do następnego dnia.
Jeśli potrzebujemy sprzętu, który ma pracować przez wiele godzin - najlepiej używać dysków SCSI - ich awaryjność jest o wiele niższa niż standardowych dysków IDE, przy jednocześnie wyższej wydajności i solidniejszej budowie.


SPAWDZANIE STANU DYSKU
Aby odpowiednio zabezpieczać dane w komputerze należy regularnie uruchamiać oprogramowanie skanujące i naprawiające system plików w komputerze. Najpopularniejsze programy tego typu jak scandisk, chkdsk potrafią zapobiegać powstaniu poważnych uszkodzeń systemu plików, zamykać dostęp do uszkodzonych fragmentów dysku, czy naprawiać drobne błędy spójności danych. Programy tego typu możemy spotkać również w pakietach narzędziowych.

DEFRAGMENTACJA DYSKU
Staraj się nie dopuścić do fragmentacji danych na Twoim komputerze, systematycznie uruchamiaj program do defragmentacji danych na dysku twardym. Defragmentacja jest procesem, który uporządkowuje dane na komputerze w sposób spójny i co równie ważne ciągły. Pozwoli to nie tylko uchronić się przed bardzo kosztownym dopasowywaniem fragmentów plików podczas odzyskiwania danych, ale również w wielu przypadkach zmniejszy czas dostępu do plików na komputerze. Ponadto dzięki defragmentacji unikniemy zwiększonego zużycia mechanizmów dysków twardych.
Podstawowe programy do defragmentacji danych znajdują się w każdej edycji systemu Windows, jednak mają one pewne wady:
  • są powolne
  • mają problemy z defragmentowaniem plików, będących w użyciu.
ODPOWIEDNIE ZAMYKANIE PROGRAMÓW I SYSTEMU
Zamykaj system i oprogramowanie za pomocą odpowiedniego polecenia lub we wskazany przez producenta sposób. Zamykanie komputera przez gwałtowne odcięcie zasilania (np.: przyciskiem "power" lub "reset") w czasie pracy systemu może prowadzić do uszkodzenia systemu plików, a co za tym idzie - do utraty danych.

SOLIDNE MOCOWANIE NAPĘDÓW
Upewnij się, że twoje napędy są prawidłowo umocowane i nie są narażone na przepięcia, drgania i wibracje. Wprawdzie producenci dysków twardych dopuszczają instalację "twardzieli" w pionie, to jednak zalecaną pozycją jest tzw. pozycja horyzontalna.

OCHRONA ANTYWIRUSOWA I ANTYWŁAMANIOWA
Zastosuj odpowiednią ochronę antywirusową oraz (jeśli pracujesz w sieci) zaporę ogniową ( firewall ). Niektóre wirusy mogą powodować utratę lub uszkodzenie danych, a odpowiednie oprogramowanie antywirusowe ( z regularnie aktualizowaną bazą wirusów), w połączeniu z dobrze skonfigurowanym firewallem, pozwalają zminimalizować ryzyko strat.

W MIARĘ MOŻLIWOŚCI STARAJ SIĘ PRACOWAĆ W SYSTEMIE RAID
Jeżeli Twoje dane znajdują się na dyskach twardych to dla ich bezpieczeństwa dobrze byłoby je spiąć w architekturze RAID 1 czyli tzw. mirroring. Taka konfiguracja powoduje zwiększenie bezpieczeństwa przechowywanych danych. Idealna sytuacja to taka, gdy dwa dyski pracujące w RAID 1 są identyczne.

KOPIE BEZPIECZEŃSTWA
Potrzeby regularnej archiwizacji danych nie trzeba chyba specjalnie przybliżać. Istotnym jest jednak fakt, że jeśli tworzysz kopie bezpieczeństwa - pamiętaj by używać sprawdzonych nośników renomowanych producentów. Do tworzenia kopii bezpieczeństwa poszczególnych programów, plików lub foderów znakomicie nadają się zarówno programy komercyjne ale również darmowe.

NIE PRACUJ NA DYSKACH SKOMPRESOWANYCH
Staraj się nie pracować na dyskach skompresowanych - obniża to szanse na odzyskanie Twoich danych i zwiększa możliwość uszkodzenia danych

SYSTEM S.M.A.R.T.
System S.M.A.R.T. to technologia, która pozwala dyskowi przewidzieć zbliżającą się awarię na podstawie własnego algorytmu testów. Można również skorzystać z oprogramowania, które pomaga diagnozować dysk, korzystając z tego systemu jak np. Active Smart lub Drive Health

CO ROBIĆ, GDY STWIRDZĘ, ŻE STRACIŁEM DANE ?
  • natychmiast wyłącz zasilanie komputera;
  • jeżeli Twoje dane były istotne, pod żadnym pozorem nie uruchamiaj oprogramowania do naprawy dysku lub defragmentacji danych;
  • w żadnym wypadku nie należy samodzielnie otwierać napędów;
  • porównaj oferty kilku firm oferujących usługę odzyskiwania danych.
online : 1 użytkownik, dziś odwiedziło : 22 osoby
Zgodnie z nowelizacją ustawy o Prawie Telekomunikacyjnym informujemy, że strona krokos.net.pl w swoim działaniu korzysta z zapisywanych informacji w postaci ciasteczek (ang. cookies).
Pomagam - Fundacja TVN
powered by scms © 2004 - 2018 design by sid