Изучение принципов работы и настройка жесткого диска Жесткий диск
Рисунок 4 – Жесткий диск
Жесткий диск – основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. На самом деле это не один диск, а группа соосных дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Таким образом, этот «диск» имеет не две поверхности, как должно быть у обычного плоского диска, а 2n поверхностей, где n – число отдельных дисков в группе.
Над каждой поверхностью располагается головка, предназначенная для чтения-записи данных. При высоких скоростях вращения дисков (90—250 об/с) в зазоре между головкой и поверхностью образуется аэродинамическая подушка, и головка парит над магнитной поверхностью на высоте, составляющей несколько тысячных долей миллиметра. При изменении силы тока, протекающего через головку, происходит изменение напряженности динамического магнитного поля в зазоре, что вызывает изменения в стационарном магнитном поле ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска. Так осуществляется запись данных на магнитный диск.
Операция считывания происходит в обратном порядке. Намагниченные частицы покрытия, проносящиеся на высокой скорости вблизи головки, наводят в ней ЭДС самоиндукции. Электромагнитные сигналы, возникающие при этом, усиливаются и передаются на обработку.
Управление работой жесткого диска выполняет специальное аппаратно-логическое устройство – контроллер жесткого диска. В прошлом оно представляло собой отдельную дочернюю плату, которую подключали к одному из свободных слотов материнской платы. В настоящее время функции контроллеров дисков частично интегрированы в сам жесткий диск, а частично выполняются микросхемами, входящими в микропроцессорный комплект (чипсет), хотя некоторые виды высокопроизводительных контроллеров жестких дисков по-прежнему могут поставляться на отдельной плате.
Для подключения жестких магнитных дисков к микропроцессорному комплекту используется один из 5 типов интерфейсов:
-
ST506/412;
-
ESDI (Enhanced Small Device Interface);
-
SCSI (Small Computer System Interface);
-
IDE (Integrated Drive Electronics), известный так же как ATA (AT Attachement);
-
EIDE (Enhanced-IDE).
Интерфейс SCSI осуществляет параллельную пересылку данных (побайтно) с контролем по четности, что значительно повышает скорость его работы. Применяется не только в IBM-совместимых ЭВМ, но и в VAX, Macintosh, SPARCstation и др. Он обслуживает одновременно до 8 устройств (одним из которых является основной (хост) адаптер SCSI).
Для 32-разрядных микропроцессоров появился интерфейс SCSI-2, в спецификацию которого был введен так называемый «широкий» (wide) вариант шины данных – дополнительные 24 линии. Кроме «широкого», был разработан «быстрый» (fast) SCSI-2 с производительностью 10 Мбит/с. Совместное их использование позволяет повысить производительность магистрали до 40 Мбит/с. Интерфейс может организовывать очередь команд, в нем расширен состав команд. Планируется выпуск SCSI-3, позволяющего подключать большее количество устройств и обеспечивающего работу с более длинным кабелем.
Интерфейс IDE (он же ATA, AT-bus, PC/AT, Task File) был предложен пользователям AT и XT в 1988 г. в качестве недорогой альтернативы интерфейсам ESDI и SCSI. Его отличительная особенность – реализация функций контроллера в самом накопителе. Такое решение позволяет сократить количество сигналов, передаваемых между системной платой и накопителем (остался один 40-жильный кабель), повысить производительность жесткого диска с 5 до 10 Мбит/с. В контроллере используются такие аппаратные средства, как кэш-память, трансляторы физических параметров диска в логические, что позволяет применять нестандартные параметры накопителя.
На корпусе жесткого диска имеются разъемы и описание для установки перемычек. Существует два основных положения установки перемычек:
-
MASTER – «Ведущий»;
-
SLAVE – «Ведомый».
Примечание.
Перемычку на жестком диске принято устанавливать в разъем MASTER.
FDISK – основная команда MS DOS, позволяющая производить разбивку жесткого диска на дополнительные разделы и локальные диски.
