قطاعات القرص الصلب SECTORS

قطاعات القرص الصلبSECTORS :

تنقسم رقائق Platters الوسط فى القرص الصلب إلى مسارات Tracks عديدة كل مسار يمكن إن يستوعب تخزين50 كيلوبايت من البيانات أو أكثر. وينقسم كل مسار إلى عدة قطاعات Sectors ويعتر القطاع هو أقل وحدة مساحة تخزين على القرص. يختلف عدد القطاعات فى المسار الواحد من مشغل اقراص صلبة إلى آخر، حيث يتوقف هذا العدد ع السعة التخزينية للمسار. فمثلا فى الأقراص المرنة يتراوح هذا العدد من 8 إلى 36 قطاع بكل مسار، بينما فى الأقراص الصلبة يتراوح هذا العدد بين 17 إلى 100 قطاع بكل مسر أو أكثر. ويتم تخليق هذه القطاعات بواسطة طرق تهيئة Formatingقياسية. تجرى هذه التهيئة على نظم الـPC . ترقم القطاعات فى كل مسار بادئة من العدد 1 بينما ترقم الرؤوس والاسطوانات Cylinders بادئه من العدد 0. فعلى سبيل المسال، بالنسبى للقرص المرن 1.44MB فانه يحتوى على 80 اسطوانه مرقمة من 0 إلى 79. ويوجد فى هذه الاحالة رأسان للقراءة/ الكتابة مرقمة من 0 إلى 1، ويرقم كل مسار بالاسطوانة من 1 إلى 18 لان كل مسار فى هذا القرص يحتوى على 18 قطاع. يستغل جزء من مساحة القرص لوضع البيانات الخاصة بالقطاعات والمساارات و الرؤوس. لذلك فان القرص الصلب الذى سعته 38MB مثلا، فان سعته المتاحة للاستخدام تصبح 32MBبعد تهيئة القرص. وبالرغم من إننا أشرنا سابقا بأن سعة القطاع 512 بايتإلا ان السعه الغفعلية للقطاع 571بايت، لا يمكن للمستخدم أن يستخدم منهم سوى512 بايت لتخزين البيانات الخاصة به. الجزء الباقى من القطاع الذى لا يستخدمه المستخدم هو الجزء المخصص لبيانات التهيئة، يحتل ججزء منه مقدمة القطاع والجزء الآخر يحتل مؤخرة القطاع. وبيانات التهيئة التى تسجل فى كل قطاع هى رقم القطاع ورقم المسار الذى يع فيه القطاع ورقم الرأس التى تعمل عليه ورقم الاسطوانه الموجود بها.

4 (3)

4 (4)

أن كل قطاع فى القرص يحتوى على جزء فى بدايته يحتوى على بيانات من شأنها تعريف بداية القطاع ورقم القطاع. كذلك يخصص جزء فى نهاية القطاع ليشتمل على بيانات من شأنها اختبار اكتمال البيانات التى يحتويها القطاع. أما الجزء الموجود بالقطاع والذى يقع بين الجزئيتين السابقتين يخصص للبيانات وهو يسع 512 بايت من بيانات المستخدم. لذلك فا السعة الإجمالية للقطاع 571 ولكن السعة المخصصة بالقطاع للبيانات هى 512 بايت، بينما السعة الإجمالية للمسار هى 10416 بايت فى حين أن السعة المخصصه بالمسار للبيانات 8704بايت. ولا تنسى أن هناك ثغرات فاصلة بين القطاعات وبعضها وبين المسارات وبعضها ولا تصلح هذه الثغرات لتخزين إى بيانات. لذلك فان سعة القرص اكبر قبل تهيئة القرص. الجدول الآتى يبين تهيئة كل مسار وكل قطاع بقرص صلب، يحتوى كل مسار فيه على 17 قطاع:

4 (5)

ورغم إننا اخترنا القرص الصلب ذو السبعة عشر قطاع بكل مسار كنموذج لتوضيح تهيئة القطاع والمسار إلا أن هناك أقراص صلبة أكثر تقدما قد يزيد عدد القطاعات بكل مسار عن 100 قطاع. ومع ذلك فإن تهيئة هذه الأقراص الصلبة المتقدمة تختلف قليلا عن مثالنا الذى اخترناه ويلاحظ فى مثالنا أن المساحه القابلة للاستخدام لتخزين البيانات تقل بمقدار16 % بعد تهيئة القرص Formatted وقد تختلف هذه النسبة قليلا فى الأنواع المتقدمة من الأقراص الصلبة.

تمنح الثغرة Post Index Gap فترة زمنية لاستعادة تحول الرأس من مسار إلى آخر. لذلك بعد أن تتحول الرأس من مسار إلى آخر لا يلزم دوران القرص لكي يمكن قراءة القطاعات المتتالية. مع ذلك بعض مشغلات الأقراص الصلبة لا يكفيها هذا الوقت الذى تمنحة الثغرة Post Index Gap، حيث تشغل بيانات هذه الثغرة 16 بايت بحيث كل بايت من هذه البايتات الستة عشر يمثل نفس القيمة السداسية عشر 4Eh وتوضع هذه البايتات عند بداية المسار وبعد علامة الدليل Index Mark. يحتوى القطاع ID على بيانات الهوية أى رقم الاسطوانة Cylinder ورقم الرأس Head No. ورقم القطاع Sector No.بحيث يوضع كل منهم فى مجال Field خاص به.هناك مجال آخر مخصص للتحقق من بيانات الهوية ID Data ويسمى هذا المجال CRC Field أى Cyclic Redundancy Check وقد تم سرد هذا المجال بالسطر الثامن بالجدول السابق. معظم المشغلات تستخدم الـ Bit السابع من مجال رقم الرأس كعلامة لتوضيح أن كان القطاع تالف Bad Sector من عدمه ويظهر ذلك إثناء تهيئة القرص باستخدام تهيئة المستوى المنخفض Low Level Format أو اثناء تحليل سطح القرص Surface analysis. وطبعا لا ينطبق هذا على جميع أنواع الحاكمات، فهناك وسائل أخرى للإشارة إلى القطاع التالف Bad Sector. السطر التاسع من الجدول خاص بثغرة الـ Write Turn-on Gap وتشغل هذه الثغرة 3 بايت جميعا 00h وهى لعزل معلومات الهوية ID عن البيانات، وتكتب هذه الثغرة أثناء تهيئة القرص. يوضح السطر الثالثعشر من الجدول تخصيص 512بايت بكل قطاع لبيانات المستخدم. يعقب مجال بيانات المستخدم مجال CRC للتحقق من البيانات. معظم الحاكمات تستخدمCRC ذات 2 بايت، ولكن ممكن للحاكم أن ينفذ شفرة تصحيح خطأ أطول Error Encoding Code (ECC) وهى تحتاج لأكثرمن 2 بايت التى استخدمت فى الـRCC . ويتميز الـ ECCبانه يقدم إمكانية تصحيح خطأ القراءة بعد اكتشافه. وتعتمد القدرة على التصحيح/ الاكتشاف Correction/Detection على الاختيار المناسب لشفرة الـECC وايضا على تنفيذ الحاكم. السطر الخامس عشر فى الجدول يوضح الثغرة Write Turn-off Gap وتسمح هذه الثغرة بعزل البيانات بعد تحديثها وهى 3 بايت جميعها 00h. ومن شأن هذه الثغرة استعادة الـ ECC والـ RCC عند تحديث البيانات. ويظهر فى السطر السادس عشر من الجدول الثغرة Inter-Record Gap من شأن هذه الثغرة تقديم وسيلة للتكيف مع التغيرات التى قد تطرأ على السرعة المحورية لمشغل القرص. فربما مثلا يكون المسار قد تم تهيئته أثناء دوران القرص بسرعة أبطأ من العادية، بينما عند الكتابة كان القرص يدور بسرعة أعلى من العادية. في هذه الحالة تمنع اثغرة عملية الكتابة العارضة على القطاع التالي. يظهر فى السطر الأخير من الجدول الثغرة Pre-Index Gap حيث تسمح هذه الثغرة بتفاوتات سرعة القرص على امتداد المسار كله. ويتوقف حجم هذه الثغرة على التغيرات فى سرعة دوران القرص والتفاوتات فى تردد الكتابة أثناء عملية تهيئة القرص.

هذ القطاع الذي يحمل معلومات المقدمة PrefiX Information هى فى غاية الأهمية، لأنه يحتوي على معلومات الترقيم التي تقوم بتعريف الاسطوانة والرأس والقطاع. كل هذه المعلومات ماعدا مجال البيانات Data Field وبايتات بيانات الـCRC والثغرة Write Turn-off Gap تكتب جميعها فقط أثناء تهيئة Low-levelFormat.

Possibly Related Posts:


الكلمات التي استخدمها الزوار القادمون من محرك البحث

-تعريف القطاع في الاقراص (12)

كتب في نفس المجال او من نفس الفئة

About farahat 1475 Articles
الــبــاجور - المـنـوفـيـة - جمهورية مصر العربية 0106331333 مهندس /احمد فرحات درس هندسه و علوم النظم و الحاسبات و له خيرة 18 عام في المجالات الهندسية المتعلقه بالنظم الهندسية كافة سواء كانت نظم لها علاقة بالعتاد (كهربيه - الكترونية - ميكانيكية) او نظم لها علاقة بالبرمجيات و قد حصل علي دبلومة مابعد التخرج في هندسه و علم الحاسب

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*