فهم القرص الصلب مع الوظيفة وكيف يعمل القرص الصلب (مناقشة كاملة)
تسمى الأقراص الثابتة أيضًا محركات الأقراص الثابتة(HDD) أو محرك أقراص ثابتة أو محرك أقراص أو قرص ثابت. من المؤكد أنك مألوف عند سماع اسم الجهاز لأنه يمكن العثور عليه بسهولة على جميع أنواع أجهزة الكمبيوتر والخوادم.
وبهذه المناسبة ، سنناقش بالكامل فهم الأقراص الصلبة ووظائف القرص الصلب ومكوناته وكيفية عمل القرص الصلب.
تعريف القرص الصلب
القرص الصلب جهاز كمبيوتر واحد يوفر مساحة تخزين تُستخدم لتخزين أو قراءة البيانات على جهاز كمبيوتر. القرص الصلب هو نوع من ذاكرة الكمبيوتر له خصائص ذاكرة غير متطايرة مما يعني أن البيانات الموجودة على هذا النوع من الذاكرة لاستختفي حتى لو تم إيقاف تشغيل الجهاز. على عكس وسائط تخزين ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) التي تقوم بتخزين البيانات فقط طالما أن الجهاز لديه طاقة.
تم تقديم القرص الصلب لأول مرة بواسطة IBM فيفي عام 1956 ، والذي أصبح فيما بعد معيار التخزين للاستخدام العام للكمبيوتر في الستينيات. حتى الآن ، لا تزال أجهزة القرص الصلب سائدة كأجهزة تخزين لأجهزة الكمبيوتر الشخصية والخوادم.
وهو المنافس الرئيسي في الجهازالأقراص الصلبة اليوم هي أجهزة تخزين تسمى محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD) التي توفر تخزين البيانات أو سرعات القراءة بشكل أسرع ، واستخدام أقل للطاقة ، والعديد من المزايا الأخرى. لمزيد من التفاصيل ، يمكنك قراءة المنشور السابق حول فهم SSD ومزاياه وعيوبه.
وظيفة القرص الصلب
القرص الصلب هو ذاكرة ذات سعة كبيرةجهاز كمبيوتر يعمل على تخزين البيانات أو قراءتها على جهاز كمبيوتر. البيانات المخزنة مثل نظام التشغيل الخاص بك (Windows و Linux) والبرامج (المتصفح والمكتب وما إلى ذلك) وبياناتك الشخصية (المستندات والصور والأغاني وما إلى ذلك).
تأتي الأقراص الصلبة بأحجام مختلفة من السعة التي يمكنها تخزين ما يصل إلى مليارات بايت. عادة ما يكون حجم سعة أكبرمحرك الأقراص الثابتة ، كلما انخفضت سرعة RPM (تدوير في الدقيقة). يشير RPM هنا إلى سرعة الدوران خلال فترة دقيقة يقوم بها أحد مكونات القرص الثابت تسمى طبق. لكل محرك أقراص ثابتة سرعة دوران تختلف باختلاف نوع محرك الأقراص الثابتة ، ولكن السرعة المستخدمة على نطاق واسع اليوم هي 5400 دورة في الدقيقة.
مكونات القرص الصلب
يتكون القرص الصلب من عدة مكونات مما يجعله قادراً على أداء وظائفه بشكل صحيح. تشمل المكونات:
1. طبق
طبق مصنوع من مواد صلبة مثلالألمنيوم أو الزجاج أو السيراميك الذي يتم بعد ذلك تغطيته بمواد مغناطيسية تعمل على تخزين البيانات على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. عادة ما يكون القرص الصلب ذي السعة الكبيرة مجهزًا بأكثر من طبق واحد ، ويتم ترتيبه مكدسًا في الوسط المغزل.
2. المغزل
المغزل هو مكون يعمل على إبقاء الطبق ليبقى في مكانه عند تدوير الطبق. بخلاف ذلك المغزل هناك أيضًا محرك يعمل على الدوران طبق بسرعة عالية.
3. قراءة / كتابة الرأس
رأس القراءة / الكتابة هو مكون يعمل على قراءة أو كتابة أو حذف البيانات الموجودة على الطبق. هناك رأس واحد على كل جانب طبق، جانب واحد فوق وظائف للقراءة وجانب واحد للكتابة. من حيث القيام بوظائفها قراءة / كتابة الرأس هذا يساعده ذراع المحرك.
4. قراءة / كتابة ذراع المحرك
يعمل ذراع المحرك للقراءة / الكتابة مثل الذراع على نوع مشغل الموسيقى الذي كان عليه. يعمل هذا الذراع لضبط الموقف قراءة / كتابة الرأس وفقًا لموقع البيانات المطلوب كتابتها نمط.
كيفية عمل القرص الصلب
على القرص الثابت هناك مكونطبق مسمى يتكون من مادة مغناطيسية مقسمة إلى بلايين المساحات الصغيرة جدًا. يمكن إعطاء كل من هذه المناطق قوة مغناطيسية (للتخزين 1) أو عدم منحها قوة مغناطيسية (لتخزين 0). من خلال توحيد هذه القيم ستنتج معلومات. على سبيل المثال ، تمثل كلمة واحدة بايت واحد أو 8 بت.
يتم استخدام القوة المغناطيسية في تخزين الكمبيوترلأنه بعد ذلك يمكن تخزين البيانات على الكمبيوتر حتى لو تم إيقاف تشغيل الجهاز. وبالمثل ، إذا قمت بتوفير طاقة مغناطيسية للظفر ، فسيبقى الظفر متدفقًا بالقوة المغناطيسية حتى تحرر القوة المغناطيسية.
عندما تقوم بتخزين البيانات على قرص ثابت ، لا تتم كتابة البيانات مبعثرة مباشرة فقط طبق. يتم تخزين البيانات بدقة شديدةنمط طبق. يتم ترتيب بتات البيانات في شكل متحد المركز ودائري والتي يشار إليها بعد ذلك على أنها مسار. يتم تقسيم كل مسار إلى مناطق أصغر تسمى القطاع.
يوجد جزء من القرص الصلبحفظ خرائط المعلومات من جميع قطاعات البيانات. تعرف هذه الخريطة القطاعات التي تم استخدامها وأيها لا يزال فارغًا. تسمى هذه الخريطة في نظام تشغيل Windows جدول تخصيص الملفات أو FAT. عندما يريد الكمبيوتر تخزين معلومات جديدة ، فإنه سينظر إلى الخريطة أولاً للعثور على قطاع فارغ.
ثم وجه رأس القراءة / الكتابةللتنقل عبر الطبق للعثور على الموقع الصحيح ، ثم احفظه هناك. لقراءة المعلومات ، تتم العملية نفسها ولكن بطريقة عكسية ، حيث يكون القطاع المطلوب هو القطاع الذي يحتوي على المعلومات ذات الصلة. الكثير من المعلومات التي يمكننا تخزين البيانات على القرص الثابت على الرغم من أن حجمه صغير نسبيًا.
ولكن مع ذلك ، يمكن أن يكون القرص الصلب مشكلة إذا كان هناك أوساخ أو غبار فيه. يمكن لقطعة صغيرة من الغبار أن تصنعها قراءة وكتابة الرأس يتحرك بشكل غير مستقر حتى يتلف المادة المغناطيسية على الطبق.
هذا ما يعرف ب تعطل القرص (أو تحطم الرأس) ويمكن أن يمسح البيانات فيالقرص الثابت الخاص بك. لذلك ، يجب عليك نسخ البيانات احتياطيًا على ملفاتك المهمة مثل المستندات أو الصور الموجودة على أجهزة التخزين الأخرى مثل الأقراص المضغوطة أو أقراص الفلاش أو التخزين السحابي.
