Hoe worden de gegevens opgeslagen op de harde schijven?

Hoe worden de gegevens opgeslagen op de harde schijven?


De harde schijf is een wonder van techniek. Een 2-terabyte schijf heeft een capaciteit van 2.000 miljard bytes of het equivalent van 200.000 10-megabyte harde schijven die beschikbaar zijn met de eerste generatie IBM personal computers waren. Deze schijven hebben de mogelijkheid om een ​​hele bibliotheek ter waarde van audio, video en af ​​te drukken gegevens op te slaan in een zakformaat pakket.

coderingsgegevens

Alle opgeslagen op een harde schijf data is onderverdeeld in individuele enen en nullen genoemd bits. Deze bits worden gegroepeerd in 8-bits octale getallen die worden gebruikt om tekens vertegenwoordigen. De mogelijkheid om gegevens breken in enen en nullen maakt het mogelijk om magnetisch als een positieve of negatieve lading op een speciaal gecoate metalen schijf worden opgeslagen.

Disk Properties

Moderne harde schijven zijn eigenlijk een stapel van metalen platen gemonteerd op een hub. Beide zijden van elke schotel zijn zeer gepolijst en bekleed met een magnetische laag kan ontvangen en vasthouden van een lading. Terwijl de drive is ingeschakeld, de platters draaien op ongeveer 4000 toeren per minuut. Magneetkoppen gemonteerd op de uiteinden van mechanisch gestuurde armen bewegen snel heen en weer over het oppervlak van de schijven te lezen en schrijven uitvoeren. De hoofden nooit het oppervlak van de schijven te raken; zij hangen over de schijven op een afstand van minder dan de dikte van een menselijke haar. Deze fijne toleranties zijn een van de redenen is het gevaarlijk om een ​​computer bewegen als deze is ingeschakeld.

Drive Geometry

De manier waarop individuele gegevens partities worden aangebracht op een schijf wordt aangeduid als station geometrie. Om te visualiseren hoe een station is verdeeld, denken aan een kruising tussen een vinylplaat en een taart. De radiale segmenten van een cirkel worden aangeduid als sectoren. De verticale ringen zich vanaf het midden naar de buitenrand van de stapel platen worden aangeduid als cilinders. De afzonderlijke oppervlakte van elke schotel wordt aangeduid met het nummer van de corresponderende lees / schrijfkop. Elk van deze adressen begint bij nul. Zodat de eerste sector van de eerste cilinder op het bovenste plateau worden genoemd 0,0,0. De tweede sector van de eerste cilinder op de bovenste plateau zou 0,0,1 en ga zo maar door.

lokaliseren gegevens

Omdat een drive heeft geen manier om te weten hoe groot of klein de volgende opgeslagen bestand zal zijn, is het niet de ruimte van tevoren te reserveren. Wanneer een write verzoek wordt afgegeven, het station begint het opslaan van gegevens op de eerste beschikbare sector. Wanneer die sector wordt gevuld, wordt data geschreven op de volgende beschikbare sector. Een groot bestand kan worden verspreid over verschillende schalen en sectoren op de schijf. De locatie van elk stuk van het bestand wordt geschreven naar een bestandstoewijzingstabel op de nulstelling van de schijf die wordt gebruikt als een inhoudsopgave opnemen van de plaatsing en de grootte van elk bestand fragment op de schijf. Schade aan de nul-nummer zal in het algemeen leiden tot het uitvallen van schijven, omdat het station niet meer in staat om te bepalen waar de opgeslagen bestanden zich bevinden.

defragmentatie

Hoe langer een station in gebruik is, hoe meer ver uit elkaar geplaatste samenstellende delen van een bestand worden. Defragmentatie is een proces dat bestand fragmenten herschikt in aaneengesloten of efficiënter toegankelijk delen van het station. Windows bevat een defragmentatie-programma in de basis besturingssysteem. Het uitvoeren van dit programma op gezette tijden kan toegang tot de schijf en de prestaties van het systeem te versnellen.