[size=18][b] خفايا القرص الصلب!! [/b][/size]

علوم: خفايا القرص الصلب!!

من ضمن ماتحتويه الحاسبة من أجهزة وحدة التخزين الصلبة او القرص الصلب او ما اصطلح على تسميته بالـ (hard) فما هو القرص الصلب؟
لم تكن الحاسبات في البداية تحتوي على أية أقراص صلبة فقد كان تشغيل البرامج يتم من خلال الأقراص المرنة فقط لذلك فإن القرص الصلب بالنسبة للحاسب هو وسيلة التخزين الرئيسة فيه فهو الوحيد بين وسائل التخزين المختلفة الذي يملك الحجم والسرعة الكافيتين لتخزين البرامج الحديثة لتنفيذها.

لقد تطورت الأقراص الصلبة كثيراً منذ بداية استعمالها في الحاسبات الشخصية في بداية الثمانينيات، وزادت حجومها وسرعتها وتقلص حجمها.
الأجزاء الميكانيكية :
يتكون من مجموعة من الأقراص متراصة فوق بعضها البعض ولها محور مشترك تدور حوله ، وهذه الأقراص مغلفة بمادة قابلة للمغنطة حتى يمكن تخزين البيانات على سطحها على شكل شحنات ، ولكي يتم تخزين واسترجاع البيانات يجب أن يكون هناك رأس للقراءة والكتابة ويوجد في الواقع رأس واحد للقراءة والكتابة على كل سطح من أسطح الأقراص ويتحرك هذا السطح جيئة وذهاباً ليتم التخزين على كامل مساحة هذه الأقراص، وتوضع الرؤوس والأقراص معاً داخل علبة محكمة الإغلاق لمنع دخول أية أجسام غريبة مهما كانت صغيرة ، فإي جسم غريب قد يتسبب بتلف سطح القرص
الأجزاء الإلكترونية :
وهي عبارة عن لوح إلكتروني مهمته تحويل الإشارات الكهربائية (البيانات) إلى مناطق ممغنطة على القرص ليتمكن بعد ذلك من استعادتها ( التخزين والاسترجاع) وكذلك عملية التحكم بدوران القرص وحركة رؤوس القراءة والكتابة. جميع الأقراص الصلبة تعمل بنفس المبدأ، وتختلف عن بعضها في جودة المكونات وسرعة عمله.
وتصنع هذه الأقراص من الألمونيوم (حيث أنه مادة خاملة قابلة للتشكيل ورخيصة ) أو - في الأقراص الحديثة جداً - من الزجاج المقوى بالسيراميك الذي يعتبر أفضل من حيث مقاومة الارتفاع في درجة الحرارة.
والأقراص ( الزجاجية أو الألمونيوم ) لايمكنها حفظ الشحنة اللازمة لعملية التخزين بل يجب أن تطلى هذه الأقراص بمواد لها خاصية حفظ الشحنة مما يمكن رؤوس القراءة والكتابة من استعمالها في حفظ البيانات ، وهذه المواد - كأي مادة صلبة - عندما تطحن تصبح حبوبا صغيرة جداً ، وهذه الحبوب هي التي تخزن فيها الشحنة بواقع بت واحد لكل حبة
الطريقة المستخدمة في أغلب الأقراص
لصلبة اليوم هي طريقة لصق المعدن بالدهن الكهربائي، أو ما يسمى بالعامية " المغطس " وبفضل هذه الطريقة ينتج سطح قوي وممتاز من ناحية حفظ الشحنة ويمكن تسجيل بتات أكثر في الإنش المربع الواحد.
محرك الأقراص:
وهو عبارة عن محرك يقوم بتحريك الأقراص بسرعة معينة تقاس بوحدة "دورة في الدقيقة" RPM وتدور الأقراص بسرعة دوران تتراوح عادة بين 4500 و 5400 دورة في الدقيقة وقد تصل إلى 10000 الدقيقة أو أكثر حسب نوع القرص، وكلما كان معدل دوران المحرك أسرع كما كان أفضل لأن رأس القراءة سوف يتمكن من الحصول على البت المطلوب أسرع مما سوف يقلل الوقت الفاصل بين طلب الحاسب للبيانات وتلقيها له.
رؤوس القراءة والكتابة:
يوجد على كل قرص من الأقراص رأسان للقراءة والكتابة ( واحد على الوجه السفلي والآخر على الوجه العلوي )، أي أنه في حالة القرص الصلب الذي يحتوي على 4 أقراص فإنه يحوي على 8 رؤوس قراءة وكتابة.
محرك رؤوس القراءة والكتابة:
يقوم هذا المحرك ( مع الأجهزة الإلكترونية الخاصة به) بتحريك الرؤوس للمكان المطلوب من القرص حتى يمكن استخدام جميع مساحة القرص في تخزين البيانات ولأن المسافة بين البتات صغيرة جداً يعتبر دقة المحرك في تحريك الرأس إلى المكان المطلوب بالضبط من الأمور الأكثر أهمية في سبيل استخدام مساحة القرص كاملة.
لوحة التحكم:
وهي اللوحة الإلكترونية التي تتحكم بالقرص الصلب (الرؤوس و المحرك) وتقوم بعمليات القراءة والكتابة من والى القرص يمكن للمكونات الإلكترونية أن تتلف مسببة توقف القرص الصلب عن العمل. إن الأقراص الصلبة تختلف داخلياً من شركة إلى شركة، كما وتختلف طريقة إدارة تخزين البيانات وطرق فحص الأخطاء وتشخيصها وأشياء أخرى كثيرة ولكن جميع الأقراص يمكن أن تعمل على جميع الحواسيب لماذا؟ هذا لأن الأقراص مع أنها تختلف من الداخل إلا أنها متماثلة من الخارج، مثلاً عندما يود المعالج قراءة ملف ما من القرص فإنه سوف يصدر للقرص أمر لجلب القرص ( هذا الأمر قياسي ومتماثل في جميع الأقراص) فان القرص يستلم هذا الأمر ثم يمرره للإلكترونيات الداخلية التي تتعامل مع القرص وبشكل مختلف لكل نوع من الأقراص ولكن في النهاية يجب أن يجلب الملف المطلوب للمعالج في الصورة القياسية.
يعتبر القرص الصلب من المكونات الحساسة في الحاسب، بل يمكن أن نقول أنه أكثر الأجزاء حساسية كونه يتأثر بالصدمات كثيراً ومن الجائز جداً أن يتعطل بسهولة نسبياً ، مثلاً قد يتعطل القرص عند سقوطه على الأرض.
كيف يعمل القرص الصلب:
مبدأ عمل القرص الصلب يمكن ان نشرحها بالمثال البسيط التالي، نأتي بمسمار حديد ونلف حوله سلكا ونقوم بتمرير تيار كهربائي في هذا السلك فان السلك ينتج مجالا مغناطيسيا في المسمار، وهذا هو المبدأ الذي يعمل به التخزين في القرص الصلب حيث يحتوي رأس القراءة والكتابة على لفة أسلاك دقيقة جداً وقطعة دقيقة من المعدن وعند مرور تيار كهربائي في السلك ينتج مجال مغناطيسي في القطعة المعدنية التي تؤثر في البت القريب منه.
المسار: يخزن القرص الصلب البيانات على شكل بتات، التي تشكل البايتات ( كل 8 بتات = واحد بايت )، ترتب البتات على كل قرص من الأقراص المكونة للقرص الصلب على شكل دوائر يطلق على كل منها مسار وهذه الدوائر طبعاً تكبر كلما اقتربنا من الطرف الخارجي للقرص.
كل قرص صلب لابد من توصيله باللوحة الأم حتى يمكن نقل المعلومات من وإلى القرص ، وحتى نفعل ذلك لابد من وجود جهاز ما يوصل هذين الشيئين وهذا ما يسمى "البينية" ، و كل قرص صلب متوافق مع نوع معين من البينيات ولا يمكنه العمل مع سواها، ويمكن تسميتها اختصاراً بـ " IDE " وترجمة الاسم هي " السواقة ذات الإلكترونيات المضمنة والمحسنة" و معنى الاسم أن الإلكترونيات اللازمة لتشغيل القرص موجودة فيه (لوحة التحكم ) وليس خارجه، ويستقبل الـ IDE الطلبات من المعالج ويقوم بالتفاهم مع لوحة التحكم الخاصة بالقرص لجلب البيانات المطلوبة.

أعطال القرص الصلب:
طبعاً القرص الصلب كأي جهاز آخر قابل للأعطال، ويختلف القرص الصلب عن باقي أجزاء الحاسب في أنه يحفظ بياناتك وعندما يتعطل هذا معناه عدم امكانية الوصول إلى البيانات المخزنة عليه وإذا كانت بياناتك مهمة فلا بد من التخزين الاحتياطي ويمكن أن يحدث هذا العطل في أي وقت. ومن أسباب أعطال القرص الصلب: تعرض القرص للاهتزازات مما يجعل رؤوس القراءة والكتابة تتلامس مع سطح القرص مسببة تلفه، ووجود ذرات ولو صغيرة من الغبار التي يمكن أن تدخل بين القرص ورأس القراءة والكتابة مما يسبب انقشاع ذلك السطح من مكانه ، كما يمكن للسطح المقشوع أن يسبب تلفا في مناطق أخرى بنفس الطريقة.
وفي الواقع أن هذه الأشياء نادرة الحدوث إلى حد بعيد بسبب التصميم الممتاز للأقراص الصلبة ، في الماضي كان الغبار يدخل إلى داخل الأقراص الصلبة أما الآن فأن الأقراص موضوعة داخل حجرة محكمة الإغلاق إلا من فتحة صغيرة مخصصة لمعادلة الضغط وهذه الفتحة مزودة بفلتر يمنع دخول الغبار، كما أنها مضادة للاهتزازات.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

» علاج تلف القرص الصلب Bad Sector
» شرح كيفية تقسيم القرص الصلب بالصور
» [size=18][b]انطلاقة براقة لهاتف اي.فون 4 من أبل[/b][/size]
» درس في تقسيم القرص لبصلب