Қатты дискінің ішкі құрылымы

Жоспар
Кіріспе

Мазмұны

1. Қатты дискінің ішкі құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .2
1.1 Дискінің атаулары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
1.2 Диск кластерлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
1.3 Дискідегі файл аттары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5

4. Қатты дискінің жұмыс ұстанымдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
5. Диск құрамы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
6. Қатты диск жұмысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
7. Көлем, жылдамдық және доступ уақыты ... ... ... ... ... ... ... 14

Қатты диск немесе винчестер компьютер жұмысына керекті мәліметтерді тұрақты түрде сақтау үшін керек. Ол төрт негізгі бөліктен — магниттік пластиналардан, оларды өз өсіне байланысты тұрақты жылдамдықпен айналдыратын шпиндельден, мәлімет оқу/жазу бас-тиектерінен және компьютер командаларын өндейтін ішкі электроникадан тұрады.
Дискіге жазылатын ақпарат биттер тізбегі түрінде болады, ал әрбір бит пластиналардағы оң немесе теріс магниттік заряд күйінде сақталады. Биттер тізбегі диск пластиналарына оқу/ жазу бастиегі арқылы оның бетін магниттеу жолымен жазылады. Ал компьютерге мәлімет оқу кезінде оқу/жазу бастиегі пластиналар бетіндегі әрбір бит үшін магниттік зарядтың ("+" немесе "—") таңбаларын анықгап, биттер тізбегін тұрғызады. Мұнда бірнеше бастиектер диск пластиналарының кез келген керекті аймағын жылдам тауып, ондағы мәліметтерді параллель түрде жылдам оқи алады, ал иілгіш дискеттердегі ақпараттар жиыны бір бастиек арқылы тізбекті түрде біртіндеп жай оқылады.
Компьютердің жүмыс істеуі барысында дискідегі миллиардтаған биттер тізбегі түріндегі ақпараттар жиыны командалар арқылы жылдам өңделіп отырады.
Компьютер винчестердегі қажет мәліметті жылдам іздеп тауып алуы үшін дискінің пластина беткейлері белгілі бір қүрылымда орналасуы тиіс. Осындай қүрылым винчестерді жасау кезінде алдын ала құрастырылады да, тұтынушыларға ол дайындалған ыңғайлы түрде беріледі. Мүнан кейін диск бетін арнайы түрде белгілеп шығу керек. Осының нәтижесінде диск беті логикалық дискілер немесе бөлімдер деп аталатын бірнеше бөліктерден түратын болады.

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

1. Қатты дискінің ішкі
құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2
1.1 Дискінің
атаулары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3

1.2 Диск
кластерлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... 4
1.3 Дискідегі файл
аттары ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...5
4. Қатты дискінің жұмыс
ұстанымдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
5. Диск
құрамы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ..8
6. Қатты диск
жұмысы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
7. Көлем, жылдамдық және доступ уақыты ... ... ... ... ... ... ... 1 4

Қатты диск
Дискінің ішкі құрылымы

Қатты диск немесе винчестер компьютер жұмысына керекті мәліметтерді
тұрақты түрде сақтау үшін керек. Ол төрт негізгі бөліктен — магниттік
пластиналардан, оларды өз өсіне байланысты тұрақты жылдамдықпен
айналдыратын шпиндельден, мәлімет оқужазу бас-тиектерінен және компьютер
командаларын өндейтін ішкі электроникадан тұрады.
Дискіге жазылатын ақпарат биттер тізбегі түрінде болады, ал әрбір бит
пластиналардағы оң немесе теріс магниттік заряд күйінде сақталады. Биттер
тізбегі диск пластиналарына оқу жазу бастиегі арқылы оның бетін магниттеу
жолымен жазылады. Ал компьютерге мәлімет оқу кезінде оқужазу бастиегі
пластиналар бетіндегі әрбір бит үшін магниттік зарядтың ("+" немесе "—")
таңбаларын анықгап, биттер тізбегін тұрғызады. Мұнда бірнеше бастиектер
диск пластиналарының кез келген керекті аймағын жылдам тауып, ондағы
мәліметтерді параллель түрде жылдам оқи алады, ал иілгіш дискеттердегі
ақпараттар жиыны бір бастиек арқылы тізбекті түрде біртіндеп жай оқылады.
Компьютердің жүмыс істеуі барысында дискідегі миллиардтаған биттер тізбегі
түріндегі ақпараттар жиыны командалар арқылы жылдам өңделіп отырады.
Компьютер винчестердегі қажет мәліметті жылдам іздеп тауып алуы үшін
дискінің пластина беткейлері белгілі бір қүрылымда орналасуы тиіс. Осындай
қүрылым винчестерді жасау кезінде алдын ала құрастырылады да, тұтынушыларға
ол дайындалған ыңғайлы түрде беріледі. Мүнан кейін диск бетін арнайы түрде
белгілеп шығу керек. Осының нәтижесінде диск беті логикалық дискілер немесе
бөлімдер деп аталатын бірнеше бөліктерден түратын болады.

Дискілер атаулары

Компьютерлік жуйедегі әрбір логикалық дискіге латын алфавитінің алғашқы
әріптерінен (С:, Б:, Е:, т.с.с.) түратын ат қойылады да, солар арқылы
оларды бір-бірінен ажыратып алуға болады. А: мен В: атаулары иілгіш
дискетке бөлінген, бірақ қазірде бір ғана дискет қойылатын үя
қолданылатындықтан, В: атауы пайдаланылмайды. Осы атаулар көмегімен
күнделікті жүмыс кезінде дискілерді пайдалана аламыз. Түтынушылар жүмыс
кезінде бүл дискілердің тәуелсіз құрылғылар емес, бір дискінің бөліктері
екенін байқамайды да. Логикалық дискімен жүмыс істеу дербес компьютерге
қосылған кез келген басқа кұрылғыны пайдалану сияқты орындалады, әрбір
логикалық диск жеке құрылғы тәрізді түтынушы талабына сәйкес белгіленеді,
яғни форматталады.
Осылай бөліктерге бөліп форматтауды бірден емес, \¥іпс!о\¥5 жүйесін
орнатып, біраз жүмыс істегеннен кейін де жүргізуге болады, бірақ мұндайда
осы кезге дейін пайдаланылған мәліметтерді (программалар мен құрастырылған
файлдар) басқа орынға сақтап қою керек, өйткені форматтау кезінде ақау
болса, олар жоғалып кетуі мүмкін.
Кез келген қүрылғылардағы, оның ішінде магниттік дискілердегі ақпараттар
жиыны да файлдар түрінде сақталады. Оларды тауып алып пайдалану дискіге
жазылып сақталатын файлдық жүйе арқылы атқарылады. Операциялық жүйелер
түрлеріне байланысты файлдық жүйелер де әр түрлі болып құрыла береді,
сондықтан винчестердің логикалық бөліктерге бөлінуі көбінесе орнатылған
операциялық жүйеге тәуелді болып келеді.
Файлдық жүйе маңызды үш жүмыс түрін атқарады, олар:
1. Катты диск бетіндегі бос және мәліметі бар кеңістікті белгілеп отыру.
2. Әр түрлі каталогтар (бумалар) мен файлдар атауларын сүйемелдеу.
3. Әр файлдың дискіге жазылған нақгы орнын физикалык түрде белгілеп отыру.

Диск кластерлері
Қазіргі операциялық жүйелердің көбісі бірнеше файлдық жүйелермен жүмыс
істейді, олардың ең көп тарағандары — ҒАТ32 және КТҒ8 болып табылады. Бүл
файлдық жүйелер-дегі мәліметтерді сақтаудың ең кіші бірлігі кластер деп
аталады.
Кластер қатты диск секторларының белгілі бір нақты санынан түрады, ал файл
сол кластерлерде орналасады.
Сонымен, кластер — диск кеңістігін тиімді түрде пайдалану тәсілін
аныктайды. Кластер көлемі аз болған сайын, диск кеңістігінің пайдаланылмай
қалатын аймағы көбейеді. Мысалы, файл көлемі — 9 Кбайт, ал кластер көлемі —
8 Кбайт болсын, сонда дискіде бүл файл екі кластерге орналасады, өйткені ол
бір кластерге сыймайды. Ал бүл дискінің 7 Кбайт көлемін жоғалтуымызға
әкеліп соғады, өйткені екі кластер де мәлімет сақталған болып белгіленеді.
Ал енді сіздің миллион файлыңыз болсын делік. Осылай шағын файлдар санының
көп болуы дискідегі гигабайттаған орындардың қолданылмай бос қалуына
әкеледі. Мүндай нәтижені файлдар қасиетіндегі дискідегі нақты мәліметтер
сақталған орын мен олардың кластерлер бойынша алып түрған ауданын салыстыру
арқылы көруге болады (файл атында тышқанның оң жақ батырмасын шертіп,
Кцсиеттер — Свойства пунктін таңдап алып, Көлемі
— Размер және Дискідегі орны — На диске мәндерін салыстырыңыз). Бүдан
басқа да дискідегі мәліметті іздеу және оқу жылдамдығына тікелей әсер
ететін тағы бір себеп бар. Ол файлдьщ бөліктерге (фрагменттерге) бөлініп
кетуі — файлдың кдтар орналаспаған кластерлерге жазылуы, яғни файлдың бір
бөлігі дискінің басында, ал ал екіншісі — дискінің соңьшда орналасуы.
Мүндай мәліметтерді окужазу диск жүмысы жылдамдығының төмендеп — біресе
жүріп, біресе токтап түратын, автомобиль көп болған кездегі жолдағы
солардьщ ақырьш жылжуы сияқгы күйге әкеледі. Осындай нәтижені болдырмас
үшін, диск мәліметтерін түракты түрде дефрагментациялап, яғни файл
бөліктері жазьшған кластерлерді қатар орналастыру ісін жүргізіп отыру
керек.
Дискідегі файл атгары
Дискідегі әрбір файлдың белгіленуі екі бөліктен түрады: аты және кеңейтілуі
(файл типі), олар нүктемен бөлініп түрады. Файл аты операциялық жүйеде
орнатылған тілдердің (ағылшын, орыс, қазақ, т.с.с.) бас және кіші
әріптерінен, цифрлардан және тағы басқа символдардан ( __ -- ! @ # $
%А&(){}") түра алады. Файл аттарында мынадай символдарды пайдалануға
болмайды: \:*?ү.
Файл кеңейтілуін пайдаланған ыңғайлы, өйткені ол файлдың ішкі мәліметі
типін, яғни мазмүнын анықтайды. Программалар өздері файл кеңейтілуін
автоматты түрде жазып отырады, осыған байланысты файлдардың қай программа
арқьыы қүрылғанын біліп отырамыз.
Бүған қоса, қолданбалы программалар жаңа файлдардың кеңейтілуін түтынушының
көрсетуі бойынша да тағайындай алады. Мысалы, бірден аткарылатын қолданбалы
программалар кеңейтілуі - СОМ, ЕХЕ; архивтік файлдар үшін — ZІР, КАК;
Місгозой АҮогсі қүжаттарынікі
— БОС, т.с.с. болып келеді.
Қатты дискідегі файлдар жеке-жеке бумаларда сақталып, яғни топтарға бөлініп
жазылып отырады. Бумалар аттарына қойылатын талаптар файл аттарына
қойылатын талаппен бірдей. Кез келген бума көптеген файлдарды сақтай алады,
бірақ әр файл өз бумасында сақталып, оның аты да сол бума ішінде тіркеледі.
Ал әрбір бума өзінің жеке атауы болғандықтан, басқа бума ішіне де орналаса
береді. Мысалы, текстЗ.сіос файлы В бумасының ішіндегі А бумасында түрса,
ал В бумасы С: дискісіндегі ең сыртқы бума болса, ол С:\В\А\текст.ёос болып
толық адресімен көрсетіледі.
Жоғарыда көрсетілген қатты дискіні бөлу тэсілдері бір мақсатты — керекті
мәліметті іздеп табуды жеңілдету үшін түтынушы мәліметтерін реттеуді —
көздейді. Ал диск жүмысын тиімді үйымдастыру оның мәлімет жазылмай бос
қалатын кеңістігін азайтудың бірден-бір тәсілі болып саналады.
Қатты дискінің жұмыс ұстанымдары
Қатты дискідегі жинаушы қазіргі дербес компьютердің едәуір
жетілдірілген және күрделі құрылғысына жатады. Оның дискілері жоғары
жылдамдықпен берілетін көп мегабайтты мәліметтерді сыйдыруға қабілетті.
Сонымен қатар, компьютердің барлық элементтері секілді шусыз жұмыс
атқарады, қатты диск шықырлайды және дауыс шығарады, оны құрамында
электронды компоненттері және механикалық компоненттер бар кейбір
компьютерлік құрылғыларға жатқызуға мүмкіндік береді.
Қатты дискінің жұмысының негізгі ұстанымдары ол құрылған күннен
бастап аз өзгерген. Винчестер құрылғысы қарапайым грампластинкаларға өте
ұқсас. Тек корпусында жалпы оське орналастырылған бірнеше пластин болуы
мүмкін және головкасы мәліметті бірден пластинаның екі жағын да оқи алады.
Пластинканың айналу жылдамдығы (кейбір үлгілерде ол минутына 15000-ге дейін
айналуы мүмкін) үнемі және оның негізгі сипаттамаларының бірі болып
табылады. Головка пластинканың ортасына бекітілген шамалы қашықтықта
орналасады. Осы ара қашықтық неғұрлым аз болса, соғұрлым мәліметті оқу
нақты болады және соғұрлым мәлімет жазу тығыздығы көп болады. Қатты
дискідегі жинаушы қарасаңыз тек мықты металл корпусты ғаа көре аласыз. Ол
толығымен герметивті және дисководты сезімтал магнит қабатын және дискіні
қатардан шығарып тастауға зиян келтіретін дискінің үсті мен головка
арасындағы жіңішке саңылауға шаң түсуден қорғайды. Сонымен қатар, корпус
жинаушыны электромагниттік ақаулардан сақтайды. Корпустың ішінде барлық
механизмдер мен кейбір электрондық түйіндер орналасқан. Механизмдер – бұл
мәліметтер сақталатын диск, дискілерден мәліметті жазып алатын және оқитын
головка, сондай-ақ, барлық қозғалысты келтіріп тұрған қозғауыш. Диск
көбінесе алюминийден жасалған, көбінесе – керамикадан немесе жіңішке
ферромагнитті қабатпен жабылған айнадан жасалуы мүмкін беті өте
тегіс, домалақ пластинка. Дискілер дайын болады. Көптеген жинаушыларда
темір оксиді қабаты қолданылады, бірақ қатты дискілердің қазіргі үлгілері
оншақты микрон террі қалыңдықтағы кобальт қабатымен жұмыс атқарады. Осындай
жабулар едәуір мықты сондай-ақ, жазбаның тығыздығын едәуір көбейтуге
мүмкіндік береді. Оның салу технологиясы интегральды микросхемалар өндірісі
кезінде қолдануына жақын.
Дискілердің саны әр түрлі болуы мүмкін – бірден беске дейін, жұмыс
қабатының саны, сәйкесінше, екі есе көп (әрбір дискіде екі-екіден). Соңғысы
(магниттік жабу үшін қолданған материал ретінде) қатты дискінің
сыйымдылығын анықтайды. Кейде дискілердің сыртқы қабаттары (немесе олардың
біреуі) қолданылмайды, ол жинаушы биіктігін азайтуға мүмкіндік береді,
бірақ жұмыс қабаты азаяды және жарамсыз болуы мүмкін.
Магниттік головкалар дискідегі мәліметтерді жазады және оқиды. Жазу
ұстанымдары жалпы қарапайым магнитафонда қолданатындай жалпы ұқсас. Сандық
мәлімет магниттік головкаға түсетін ауыспалы электр тогына қалыптасады,
сосын магниттік дискіге беріледі, бірақ енді диск қабылдау алатын және есте
сақтай алатын магниттік өріс түрінде беріледі. Диск жан-жаққа бағытталған
компастың өте майда стрелкалары қабатымен жабылған деп елестетіңіз. Осындай
бөлшек-стрелкалар домен деп аталады. Сыртқы магнит өрісінің әсерімен
өзіндік домендердің магниттік өрісі оның бағытталуымен сәйкес бағытталады.
Сыртқы өрістің әсер ету әрекеті тоқтағаннан кейін дискінің бетінде қалған
намагниттілік зонасы қалыптасады. Сонымен дискке жазылған мәлімет
сақталады. Дискілердің айналу жылдамдығы сәйкесінше 7200 обмин құрайды.
Жұмыс жағдайына жинаушының шығу уақытын қысқарту үшін қозғаушы қосқан кезде
бірнеше уақыт жылдамдатылған режимде жұмыс атқарады. Сондықтан компьютер
қорек көзі пиктік қуаттылық бойынша артық қоры болу керек.
Қатты диск орнынан алынбайды, ауа кірмейтіндей жабық корпусқа
салынып, жүйелік блокта орналасады. Ол екі жағына да мәлімет жазылатын
бір дистеге біріктірілген бірнеше дискілерден тұрады. Иілгіш алмалы-салмалы
дискетке қарағанда винчестерге өте көп мәлімет көлемі сияды, сондықтан оны
пайдалану өте ыңғайлы.
Енді головка жұмысы туралы. Олар прецизионды қадам қозғаушы көмегімен
орналасады және диск қабатының микрон бөлігінде оған жақындамай алыс
орналасады. Мәліметті жазу нәтижесінде дискіде шоғырланған шеңбер түрінде
намагниттік аумақтар пайда болады. Олар магниттік жолдар деп аталады. Жылжи
отырып, головкалар әрбір келесі жолда тоқтайды. Жолдардың кешені барлық
қабатта бір-біріне жақын орналасып цилиндр деп аталады. Жинақтаушының
барлық головкалары бір уақытта жылжиды.

Диск құрамы
Типтік винчестер гермоблок және электроника платасынан тұрады.
Гермоблокта барлық механикалық бөліктер, ал платада – барлық басқару
электроникасы орналасқан.
Дискінің артында қозғаушы орналасқан – floppy-дисководтардағыдай
жіңішке, немесе диск пакетінің шпинделіне құрылады. Диск айналған кезде
ауаның қатты ағымы құрылады, ол гермоблок периметрі бойынша айналады және
үнемі оның бір жағында орналасқан фильтрмен тазартылады.
Шпиндельдің оң немесе сол жағында разъемға жағын айналма позиционерп
болады: осьтің бір жағымен дисктің айлануымен жіңішке, ұзын және жеңіл
магниттік головкалар, ал екінші жағында – қысқа және едәуір массивті
хвостовик электромагниттік привод айналмасы болады. Айналыс кезінде иінағаш
позиционер головка ортасында және диск қырынында доға бойынша қозғалыс
жасайды.
Иінағаштың ерте кездегі үлгілерінде қадам қозғауыш осіне
жабыстырылған болатын және жолдар арасындағы қашықтық қадам көлемімен
анықталған. Қазіргі үлгілерде сызықтық қозғаушы қолданылған,
ол қандай-да бір дискерттілікке ие, ал жолдарға орнату дискіде жазылған
сигнал бойынша жүргізіледі.
Обмотка позиционерін үнемі ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.