بحث عن بحث عن Hard Disk

قرص صلب مفتوح يبين بعض الأجزاء الداخلية فيه

القرص الصلب (بالإنجليزية: Hard Disk أو (Hard Disk Drive (HDD أو Hard Drive أو Fixed Disk) وهو وحدة أو جهاز تخزين بيانات رئيسي في الحاسوب، يستخدم في تخزين وإسترجاع المعلومات الرقمية من وعلى أقراص سريعة الدوران ( قرص سواقة الإسطوانة الصلبة [الإنجليزية] )، وهو يتكون من أقراص ممغنطة تدور ويقوم لاقط كهرومغناطيسي بالقراءة والكتابة من وإلى السطح الممغنط. من أهم الخصائص التي تميز كل قرص صلب عن آخر، سعة التخزين وسرعة الدوران.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الأقراص الصلبة، وهي:

أساسيات القرص الصلبعدل

تم اختراع الأقراص الصلبة في الخمسينيات، وكانت عبارة عن أقراص كبيرة يصل قطرها إلى حوالي 20 بوصة وعلى الرغم من حجمها الكبير إلا أنها كانت تتسع للقليل من الميجا-بايتات. ولم تكن تعرف في ذلك الوقت (بالإنجليزية:Hard disk)، بل كانت تعرف (بالإنجليزية: Fixed disks) أو (بالإنجليزية: Winchesters)، وجاءت التسمية (بالإنجليزية: Hard Disk) بعد ذلك لكي يتم التفرقة بينها وبين الأقراص المرنة.

وكما هو واضح من اسمه يحتوي القرص الصلب على “قرص صلب” أو ما يعرف (بالإنجليزية: platter)، هذا القرص توضع عليه المادة المغناطيسية التي تستخدم في حفظ البيانات، هذه المادة المغناطيسية هي نفسها المادة المستخدمة في الأقراص المرنة وشرائط الكاسيت، ولكن الفرق هو أن الأقراص المرنة والكاسيت يتم فيها وضع المادة المغناطيسية علي ماده بلاستيكية مرنة.ولكن بشكل عام فان القرص الصلب لا يختلف في طريقه تخزينه للبيانات عن شرائط الكاسيت والأقراص المرنة فكلاهما يستخدم نفس طرق التخزين المغناطيسية، تتميز طرق التخزين المغناطيسية في أنه من السهل الكتابة والمسح وإعادة الكتابة علي المادة المغناطيسية، وكذلك يمكن للمادة المغناطيسية أن تحتفظ بالمعلومات المخزنة عليها لمدة طويلة بسبب أنها تستقطب وتحافظ على شكل استقطابها عند تعرضها لحقل مغناطيسي معين من أداة القراءة والكتابة المغناطيسية.يتم تخزين البيانات على القرص الصلب على هيئة صفر وواحد أي ديجيتل (بالإنجليزية: digital)، يقوم الحاسوب بالتعامل معها على شكل بتات (بالإنجليزية: bits)، أي أن كل خانة أو بت، قد تحوي صفر أو واحد فقط أي تحوي نبضة كهربائية أو لا نبضة و في حالة القرص الصلب فإن الذرات المغناطيسية المكونة للقرص الصلب المغناطيسي إما أن تكون مستقطبة في اتجاه (أو شكل معين) أو لا تكون، ويتعامل معها نظام التشغيل على أنها أجزاء أحرف وأوامر حيث أن أي تسلسل معين للأصفار والآحاد قد يكون حرف أو محرف أو أمر تحكمي أو تعليمه برمجية لنظام التشغيل أو خانة لونية (عنصر صورة) بكسل، أي يكون تجمع أو تتالي 8 بتات (خانات) هو بايت واحد (الذي هو حرف واحد أو عنصر واحد من صورة)، ثم يشكل تتالي بايتات نصوصا وصورا وملفات (بالإنجليزية: Files)، فالملفات عبارة عن صفوف من البايتات كي ينفذها الحاسوب أو غيرها من أنواع البيانات التي قد تحتاج إلى تخزين. وعندما يلزم القراءة من القرص الصلب، يقرأ القرص البيانات على شكل blocks مكونة من مجموعة من البايتات يقوم بإرسالها للحاسوب.القرص الصلب (Hard Disk)هو الجزء الأساسي من بنية الحاسوب والمسؤول عن التخزين الطويل الأمد للبيانات حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي عن الجهاز فهو يقوم بقراءة وتسجيل البيانات بطريقه إلكترونية حیث بإمكانه تخزین كمیة كبیرة من البيانات والمعلومات بالإضافة إلى إمكانية قراءة المعلومات والبيانات بصورة اسرع بكثير من أجهزة تخزين البيانات الأخرى مثل: (بالإنجليزية: CD-ROM و Tap drives) وغيرها من الوسائل التخزينية الأخرى كما أن الغالبية العظمى من المساحة التخزينية تستخدم لحفظ البرامج وتخزينها مثل أنظمة التشغيل المختلفة، والبرمجيات المتنوعة، والملفات الشخصية…البنية الرئيسية للقرص الصلبيتكون القرص الصلب أو الهارد ديسك (بالإنجليزية: Hard Disk) من أربع أجزاء رئيسية:الأقراص الدائرية.محور دوران.رؤوس القراءة/الكتابة.مجموعة من الدوائر الإلكترونية.الأقراص (الأطباق الدائرية Platters)هي مجموعة من الأقراص المتصلبة الدائرية الشكل مصنوعة من المعدن أو البلاستيك ووجهي كل قرص مغطى بطبقة من أكسيد الحديد أو أي مادة أخرى قابلة للمغنطة وكل الأقراص مثبتة من مركزها على محور دوران يعمل على تدوير كل الأقراص بنفس السرعة.رؤوس القراءة/الكتابة Read/write headsتثبت رؤوس القراءة/الكتابة على ذراع أفقي يمتد على كل من السطحين العلوي والسفلي لكل واحدة من الأقراص الدائرية والذراع الأفقي يتحرك ذهاباُ وإياباً بين مركز الأقراص وحافتها الخارجية وبسرعة كبيرة وهذه الحركة مع حركة دوران الأقراص الدائرية تسمح لرؤوس القراءة/الكتابة بالوصول إلى أي نقطة على سطح الأقراص.الدوائر الإلكترونية Electronic circlesتترجم الدوائر الإلكترونية الأوامر الصادرة عن الكمبيوتر ثم تقوم على ضوء تلك الأوامر بتحريك رؤوس القراءة/الكتابة إلى مكان معين على الأقراص مما يسمح لرؤوس القراءة/الكتابة بقراءة، أو كتابة البيانات المطلوبة.سؤال: ما هو المقصود بتهيئة القرص الصلب ؟الكمبيوتر يجب أن يكون قادراً على الوصول إلى البيانات المطلوبة وبشكل عام حتى الأقراص الصغيرة الحجم يمكنها تخزين الملايين والملايين من البتات (Bits)، إذاً فكيف يعرف الحاسوب أين يبحث عن المعلومات المطلوبة…؟لحل هذه المشكلة يتم تنظيم القرص الصلب من خلال تمييزه لأقسام منفصلة وهذا يسمح وبكل سهولة للكمبيوتر بإيجاد أي سلسلة من البيتات المخزنة والمصطلح الرئيسي لتنظيم القرص الصلب يعرف بالتهيئة (بالإنجليزية:Formatting) وتعد عملية التهيئة القرص الصلب حتى يمكن كتابة الملفات على الأقراص مع إمكانية استرجاع الملفات المطلوبة فيما بعد وبسرعة كبيرة ويجب أن تتم عملية التهيئة للقرص الصلب بطريقتين : التهيئة الفيزيائية والتهيئة المنطقية.التهيئة الفيزيائية Physical Formattingيجب القيام بعملية التهيئة الفيزيائية قبل التهيئة المنطقية للقرص الصلب والتهيئة الفيزيائية للقرص الصلب (تسمى كذلك بالتهيئة المنخفضة المستوى) تتم عادة هذه التهيئة للقرص بعد صناعته مباشرة من قبل الشركة (Low Level Format) المنتجة للقرص الصلب تقسِم عملية التهيئة الفيزيائية الأقراص الدائرية للقرص الصلب إلى العناصر الفيزيائية الرئيسية التالية :المسارات (بالإنجليزية: Paths)، والأسطوانات (بالإنجليزية: Cylinders)، وأيضاً القطاعات (بالإنجليزية:Sectors). هذه العناصر توضح الطريقة التي تخزن بها البيانات وتسترجع فيزيائيًا من القرص.المساراتوهي عبارة عن مجموعة من المسالك الدائرية متحدة المركز وموجودة على كلى جانبي (وجهي) الأقراص الدائرية وهذه المسارات تعرف عن طريق رقم بداية بالمسار صفر ثم المسار واحد و…. وهكذا حتى الحافة الخارجية للأقراص وتقسم المسارات إلى مساحات صغيرة تعرف بالقطاعات هذه القطاعات تستخدم لتخزين كمية ثابتة من البايتات والقطاعات عادة تهيئ لتحتوي 512 بايت من البيانات، للمعلومة البايت الواحد يتكون من 8 بت.الأسطواناتوهي مجموعة المسارات الموجودة على كل من وجهي كل الأقراص الدائرية والتي هي (أي المسارات) على نفس البعد من مركز الأقراص يعني أن المسارات التي رقمها صفر مثلاً والموجودة على كل من الوجه العلوي والسفلي للقرص الدائري الأول والمسارات التي رقمها صفر والموجودة على كل من الوجه العلوي والسفلي للقرص الدائري الثاني والمسارات التي رقمها صفر والموجودة على كل من الوجه العلوي والسفلي للقرص الدائري الثالث…. وهكذا حتى آخر قرص تشكل مع بعضها أسطوانة دائرية (وهمية أو تخيلية) رقمها هو نفس رقم المسارات المتكونة منها تلك الأسطوانة كما إن الكمبيوتر وبرامجه تعمل وبشكل متكرر مستخدمة الأسطوانات فعندما يتم كتابة (تخزين) البيانات على القرص الصلب في الأسطوانات (في الحقيقة يتم تخزين البيانات على مستوى الأسطوانات وليس على مستوى الأقراص الدائرية) يمكن الوصول إلى تلك البيانات المخزنة وبشكل كامل دون الحاجة إلى تحريك رؤوس القراءة/الكتابة لأن حركة رؤوس القراءة/الكتابة بطيئة مقارنة مع سرعة دوران الأقراص وإن استخدام الأسطوانات في تخزين واسترجاع البيانات يخفض وبشكل كبير الزمن اللازم للوصول إلى تلك البيانات المخزنة. بعد فترة من عملية التهيئة الفيزيائية من الممكن أن يحدث أن الخصائص الفيزيائية للمادة القابلة للمغنطة والموجودة على سطح الأسطوانات الدائرية لربما تتلف بشكل تدريجي ولذلك تصبح عملية القراءة أو الكتابة من وإلى القطاعات التالفة أصعب بالنسبة لرؤوس القراءة/الكتابة وهذه القطاعات التي لم تعد قادرة على حمل البيانات تسمى بالقطاعات التالفة (بالإنجليزية: Bad Sectors)، و لحسن الحظ فإنه في الأقراص الصلبة الحديثة مثل هذه القطاعات التالفة نادرة الوجود (طبعاً بالإضافة إلى خبرة المستخدم) علاوة على ذلك فإنها قادرة على تحديد مكان القطاعات التالفة إن وجدت وببساطة حيث يقوم الكمبيوتر بتعليم (تمييز) تلك القطاعات التالفة على أنها تالفة (و هكذا فإن هذه القطاعات لن تستخدم في المستقبل) ويستخدم القطاع التالي في التخزين.التهيئة المنطقية Logical Formattingبعد القيام بعملية التهيئة الفيزيائية للقرص الصلب يجب القيام بعملية التهيئة المنطقية له حيث تضع التهيئة المنطقية نظام ملفات للقرص الصلب مما يسمح لنظام التشغيل (OS/2, GNU/Linux, Windows) باستعمال المساحة المتوفرة على القرص الصلب لتخزين واسترجاع الملفات. إن أنظمة التشغيل المختلفة تستخدم أنظمة ملفات مختلفة لذلك فنوع التهيئة المنطقية التي نريد استخدامها يتوقف على نوع نظام التشغيل الذي نريد تنصيبه على الجهاز.إن تهيئة القرص الصلب بالكامل بنوع واحد من نظام الملفات يحد من عدد أنظمة التشغيل التي يمكن تركيبها على القرص الصلب لكن ولحسن الحظ يوجد حل لهذه المشكلة. قبل القيام بعملية التهيئة المنطقية للقرص الصلب يمكن تقسيم القرص الصلب إلى عدة أقسام كل قسم يمكن تهيئته بنظام ملفات مختلف مما يسمح بتركيب عدة أنظمة تشغيل على نفس القرص الصلب وكذلك فإن عملية تقسيم القرص الصلب إلى عدة أقسام (Partitions) تسمح باستغلال أكثر كفاءة لمساحة القرص الصلب.فهم الأقسام Understanding partitionsبعد إتمام عملية التهيئة الفيزيائية للقرص يمكن تقسيمه إلى عدة أجزاء منفصلة أو أقسام وظائف أو مهام كل قسم تعامل كوحدة واحدة منفصلة ومع إمكانية إجراء تهيئة منطقية لأي منها بنوع مختلف من أنظمة الملفات. بعد القيام بعملية التهيئة المنطقية للقرص أو القسم يشار إلى ذلك القسم باسم كجزء من عملية التهيئة أنت تسأل لتعطي اسماً للقسم (Volume Label) الذي أجريت له التهيئة وهذا الاسم يساعد على تحديد القسم بسهولة.سؤال: لماذا نستخدم عدة أقسام ؟ إن الكثير من الأقراص الصلبة يتم استخدامها كقسم واحد كبير مما يؤدي لعدم الاستفادة القصوى من مساحة القرص أو المصادر التي يوفرها، ولذلك نلجأ إلى تقسيم القرص الصلب إلى عدة أقسام فعند استخدام عدة أقسام بدلاً من قسم واحد كبير نوفر الميزات التالية:إمكانية تنصيب(تركيب) أكثر من نظام تشغيل على نفس القرص الصلب.الاستخدام الأمثل للمساحة المتوفرة على القرص الصلبجعل الملفات أكثر أماناً.تقسيم البيانات فيزيائياً يجعل عملية إيجاد الملفات أكثر سهولة وكذلك النسخ الاحتياطي للبيانات.أنواع الأقساميوجد ثلاثة أنواع من الأقسام، وهي:الأولي (بالإنجليزية: Primary)المنطقي (بالإنجليزية: Logical)الممتد (بالإنجليزية: Extended)القسمان الأولي والممتد هما القسمان الرئيسيان للقرص.و القرص الصلب الواحد يمكن أن يحتوي حوالي أربعة أقسام أولية (Primary) أو ثلاثة أقسام أولية وقسم واحد ممتد (Extended) أما القسم الممتد فيمكن تقسيمه إلى أي عدد من الأقسام المنطقية (Logical).الأقسام الأولية Primary Partitionsيمكن أن يحتوي القسم المنطقي على نظام التشغيل إلى جانب أي عدد من ملفات البيانات (مثلا: ملفات البرامج أو ملفات المستخدم) وقبل تنصيب نظام التشغيل يجب القيام بالتهيئة المنطقية للقسم الابتدائي (الأولي) باستخدام نظام ملفات متوافق مع نظام التشغيل المراد تنصيبه على القرص الصلب فإن إذا كان هناك العديد من الأقسام الأولية (بالإنجليزية: Primary partitions) واحدا منها فقط يمكن أن يكون مرئياً وفعالاً في نفس الوقت والقسم الفعال (بالإنجليزية: Active Partition): هو القسم الذي يستنهض منه نظام التشغيل عند بدء تشغيل الكمبيوتر الأقسام الأولية الأخرى تكون مخفية والبيانات الموجودة عليها تكون محمية ولا يمكن الوصول إليها و إن البيانات الموجودة على القسم الأولي يمكن الوصول إليها فقط عن طريق نظام التشغيل الذي تم تنصيبه على ذلك القسم وإذا كنت تخطط لتنصيب أكثر من نظام تشغيل واحد على نفس القرص الصلب فإنك على الأرجح ستحتاج إلى إنشاء أكثر من قسم أولي لأن معظم أنظمة التشغيل لا يمكنها الاستنهاض إلا من القسم الأولي فقط.القسم الممتد Extended Partitionتم ابتكار القسم الممتد كطريقة للحصول على حوالي أربعة أقسام وفي الحقيقة فالقسم الممتد يعتبر حاوية والتي يمكن تقسيمها فيزيائياً، بإنشاء عدد غير محدود من الأقسام المنطقية وإن القسم الممتد لا يحمل البيانات بشكل مباشر بل يجب إنشاء أقسام منطقية ضمن القسم الممتد لتخزين البيانات والأقسام المنطقية يجب أن تهيئ منطقياً مع إمكانية استخدام نظام ملفات مختلف لكل قسم منطقي يتم تهيئته.القسم المنطقي Logical Partitionبوجد القسم المنطقي دائماً ضمن القسم الممتد وهو يحتوي على البيانات (الملفات) وأنظمة التشغيل التي يمكنها الاستنهاض من القسم المنطقي مثل (OS/2, GNU/Linux, Windows NT) والصورة التالية تبين قرصاً صلباً مقسم إلى أربعة أقسام رئيسية ويوضح فيها القرص الصلب مع الأقسام وأنواع أنظمة الملفات:ثلاثة أقسام أولية وقسم واحد ممتد والقسم الممتد مقسم بدورة إلى قسمين منطقيين.أنواع الأقراص الصلبةالحواسب الحديثة تتعامل مع نوع واحد أو أكثر من الأقراص الصلبة التالية :AT Attachment (ATA) -1:من أشهر أنواع الأقراص الصلبة ويطلق عليها Parallel ATA أو PATA كما يطلق عليه أيضا IDE (Integrated Drive Electronics).2- النوع الثاني هو (Serial ATA SATA):هذا النوع ظهر مؤخرا ليستبدل النوع الأول وهو يتفوق على pata من عدة نواحي منها أن الكبل الذي يتم توصيله باللوحة الأم أطول يعطي حرية أكبر كما أنه أصغر حجما فلا يعوق عملية التهوية في صندوق الحاسب كما يتميز بأنه أسرع من pata.3- EXTERNAL USB 2.0 Drives:هذا النوع من أكثر الأنواع مرونة حيث يسمح بتوصيله بفتحة يو إس بي، في أى لوحة أم ومن مميزاته إمكانية التنقل به بسهولة4- النوع الرابع SCSI:و غالبا ما يستخدم في أجهزة الحواسب الكبيرة التي تعمل كخوادم (بالإنجليزية: Servers)، يتميز بأدائه العالي جدا الذي يتفوق به على الأنواع الأخرى كما يسمح بتوصيل عدة أقراص على كارت سكزي (SCSI) واحد إلا أن سعره العالي لا يجعله في متناول الجميع.

وكما هو واضح من اسمه يحتوي القرص الصلب على “قرص صلب” أو ما يعرف (بالإنجليزية: platter)، هذا القرص توضع عليه المادة المغناطيسية التي تستخدم في حفظ البيانات، هذه المادة المغناطيسية هي نفسها المادة المستخدمة في الأقراص المرنة وشرائط الكاسيت، ولكن الفرق هو أن الأقراص المرنة والكاسيت يتم فيها وضع المادة المغناطيسية علي ماده بلاستيكية مرنة.ولكن بشكل عام فان القرص الصلب لا يختلف في طريقه تخزينه للبيانات عن شرائط الكاسيت والأقراص المرنة فكلاهما يستخدم نفس طرق التخزين المغناطيسية، تتميز طرق التخزين المغناطيسية في أنه من السهل الكتابة والمسح وإعادة الكتابة علي المادة المغناطيسية، وكذلك يمكن للمادة المغناطيسية أن تحتفظ بالمعلومات المخزنة عليها لمدة طويلة بسبب أنها تستقطب وتحافظ على شكل استقطابها عند تعرضها لحقل مغناطيسي معين من أداة القراءة والكتابة المغناطيسية.يتم تخزين البيانات على القرص الصلب على هيئة صفر وواحد أي ديجيتل (بالإنجليزية: digital)، يقوم الحاسوب بالتعامل معها على شكل بتات (بالإنجليزية: bits)، أي أن كل خانة أو بت، قد تحوي صفر أو واحد فقط أي تحوي نبضة كهربائية أو لا نبضة و في حالة القرص الصلب فإن الذرات المغناطيسية المكونة للقرص الصلب المغناطيسي إما أن تكون مستقطبة في اتجاه (أو شكل معين) أو لا تكون، ويتعامل معها نظام التشغيل على أنها أجزاء أحرف وأوامر حيث أن أي تسلسل معين للأصفار والآحاد قد يكون حرف أو محرف أو أمر تحكمي أو تعليمه برمجية لنظام التشغيل أو خانة لونية (عنصر صورة) بكسل، أي يكون تجمع أو تتالي 8 بتات (خانات) هو بايت واحد (الذي هو حرف واحد أو عنصر واحد من صورة)، ثم يشكل تتالي بايتات نصوصا وصورا وملفات (بالإنجليزية: Files)، فالملفات عبارة عن صفوف من البايتات كي ينفذها الحاسوب أو غيرها من أنواع البيانات التي قد تحتاج إلى تخزين. وعندما يلزم القراءة من القرص الصلب، يقرأ القرص البيانات على شكل blocks مكونة من مجموعة من البايتات يقوم بإرسالها للحاسوب.القرص الصلب (Hard Disk)هو الجزء الأساسي من بنية الحاسوب والمسؤول عن التخزين الطويل الأمد للبيانات حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي عن الجهاز فهو يقوم بقراءة وتسجيل البيانات بطريقه إلكترونية حیث بإمكانه تخزین كمیة كبیرة من البيانات والمعلومات بالإضافة إلى إمكانية قراءة المعلومات والبيانات بصورة اسرع بكثير من أجهزة تخزين البيانات الأخرى مثل: (بالإنجليزية: CD-ROM و Tap drives) وغيرها من الوسائل التخزينية الأخرى كما أن الغالبية العظمى من المساحة التخزينية تستخدم لحفظ البرامج وتخزينها مثل أنظمة التشغيل المختلفة، والبرمجيات المتنوعة، والملفات الشخصية…البنية الرئيسية للقرص الصلبيتكون القرص الصلب أو الهارد ديسك (بالإنجليزية: Hard Disk) من أربع أجزاء رئيسية:الأقراص الدائرية.محور دوران.رؤوس القراءة/الكتابة.مجموعة من الدوائر الإلكترونية.الأقراص (الأطباق الدائرية Platters)هي مجموعة من الأقراص المتصلبة الدائرية الشكل مصنوعة من المعدن أو البلاستيك ووجهي كل قرص مغطى بطبقة من أكسيد الحديد أو أي مادة أخرى قابلة للمغنطة وكل الأقراص مثبتة من مركزها على محور دوران يعمل على تدوير كل الأقراص بنفس السرعة.رؤوس القراءة/الكتابة Read/write headsتثبت رؤوس القراءة/الكتابة على ذراع أفقي يمتد على كل من السطحين العلوي والسفلي لكل واحدة من الأقراص الدائرية والذراع الأفقي يتحرك ذهاباُ وإياباً بين مركز الأقراص وحافتها الخارجية وبسرعة كبيرة وهذه الحركة مع حركة دوران الأقراص الدائرية تسمح لرؤوس القراءة/الكتابة بالوصول إلى أي نقطة على سطح الأقراص.الدوائر الإلكترونية Electronic circlesتترجم الدوائر الإلكترونية الأوامر الصادرة عن الكمبيوتر ثم تقوم على ضوء تلك الأوامر بتحريك رؤوس القراءة/الكتابة إلى مكان معين على الأقراص مما يسمح لرؤوس القراءة/الكتابة بقراءة، أو كتابة البيانات المطلوبة.سؤال: ما هو المقصود بتهيئة القرص الصلب ؟الكمبيوتر يجب أن يكون قادراً على الوصول إلى البيانات المطلوبة وبشكل عام حتى الأقراص الصغيرة الحجم يمكنها تخزين الملايين والملايين من البتات (Bits)، إذاً فكيف يعرف الحاسوب أين يبحث عن المعلومات المطلوبة…؟لحل هذه المشكلة يتم تنظيم القرص الصلب من خلال تمييزه لأقسام منفصلة وهذا يسمح وبكل سهولة للكمبيوتر بإيجاد أي سلسلة من البيتات المخزنة والمصطلح الرئيسي لتنظيم القرص الصلب يعرف بالتهيئة (بالإنجليزية:Formatting) وتعد عملية التهيئة القرص الصلب حتى يمكن كتابة الملفات على الأقراص مع إمكانية استرجاع الملفات المطلوبة فيما بعد وبسرعة كبيرة ويجب أن تتم عملية التهيئة للقرص الصلب بطريقتين : التهيئة الفيزيائية والتهيئة المنطقية.التهيئة الفيزيائية Physical Formattingيجب القيام بعملية التهيئة الفيزيائية قبل التهيئة المنطقية للقرص الصلب والتهيئة الفيزيائية للقرص الصلب (تسمى كذلك بالتهيئة المنخفضة المستوى) تتم عادة هذه التهيئة للقرص بعد صناعته مباشرة من قبل الشركة (Low Level Format) المنتجة للقرص الصلب تقسِم عملية التهيئة الفيزيائية الأقراص الدائرية للقرص الصلب إلى العناصر الفيزيائية الرئيسية التالية :المسارات (بالإنجليزية: Paths)، والأسطوانات (بالإنجليزية: Cylinders)، وأيضاً القطاعات (بالإنجليزية:Sectors). هذه العناصر توضح الطريقة التي تخزن بها البيانات وتسترجع فيزيائيًا من القرص.المساراتوهي عبارة عن مجموعة من المسالك الدائرية متحدة المركز وموجودة على كلى جانبي (وجهي) الأقراص الدائرية وهذه المسارات تعرف عن طريق رقم بداية بالمسار صفر ثم المسار واحد و…. وهكذا حتى الحافة الخارجية للأقراص وتقسم المسارات إلى مساحات صغيرة تعرف بالقطاعات هذه القطاعات تستخدم لتخزين كمية ثابتة من البايتات والقطاعات عادة تهيئ لتحتوي 512 بايت من البيانات، للمعلومة البايت الواحد يتكون من 8 بت.الأسطواناتوهي مجموعة المسارات الموجودة على كل من وجهي كل الأقراص الدائرية والتي هي (أي المسارات) على نفس البعد من مركز الأقراص يعني أن المسارات التي رقمها صفر مثلاً والموجودة على كل من الوجه العلوي والسفلي للقرص الدائري الأول والمسارات التي رقمها صفر والموجودة على كل من الوجه العلوي والسفلي للقرص الدائري الثاني والمسارات التي رقمها صفر والموجودة على كل من الوجه العلوي والسفلي للقرص الدائري الثالث…. وهكذا حتى آخر قرص تشكل مع بعضها أسطوانة دائرية (وهمية أو تخيلية) رقمها هو نفس رقم المسارات المتكونة منها تلك الأسطوانة كما إن الكمبيوتر وبرامجه تعمل وبشكل متكرر مستخدمة الأسطوانات فعندما يتم كتابة (تخزين) البيانات على القرص الصلب في الأسطوانات (في الحقيقة يتم تخزين البيانات على مستوى الأسطوانات وليس على مستوى الأقراص الدائرية) يمكن الوصول إلى تلك البيانات المخزنة وبشكل كامل دون الحاجة إلى تحريك رؤوس القراءة/الكتابة لأن حركة رؤوس القراءة/الكتابة بطيئة مقارنة مع سرعة دوران الأقراص وإن استخدام الأسطوانات في تخزين واسترجاع البيانات يخفض وبشكل كبير الزمن اللازم للوصول إلى تلك البيانات المخزنة. بعد فترة من عملية التهيئة الفيزيائية من الممكن أن يحدث أن الخصائص الفيزيائية للمادة القابلة للمغنطة والموجودة على سطح الأسطوانات الدائرية لربما تتلف بشكل تدريجي ولذلك تصبح عملية القراءة أو الكتابة من وإلى القطاعات التالفة أصعب بالنسبة لرؤوس القراءة/الكتابة وهذه القطاعات التي لم تعد قادرة على حمل البيانات تسمى بالقطاعات التالفة (بالإنجليزية: Bad Sectors)، و لحسن الحظ فإنه في الأقراص الصلبة الحديثة مثل هذه القطاعات التالفة نادرة الوجود (طبعاً بالإضافة إلى خبرة المستخدم) علاوة على ذلك فإنها قادرة على تحديد مكان القطاعات التالفة إن وجدت وببساطة حيث يقوم الكمبيوتر بتعليم (تمييز) تلك القطاعات التالفة على أنها تالفة (و هكذا فإن هذه القطاعات لن تستخدم في المستقبل) ويستخدم القطاع التالي في التخزين.التهيئة المنطقية Logical Formattingبعد القيام بعملية التهيئة الفيزيائية للقرص الصلب يجب القيام بعملية التهيئة المنطقية له حيث تضع التهيئة المنطقية نظام ملفات للقرص الصلب مما يسمح لنظام التشغيل (OS/2, GNU/Linux, Windows) باستعمال المساحة المتوفرة على القرص الصلب لتخزين واسترجاع الملفات. إن أنظمة التشغيل المختلفة تستخدم أنظمة ملفات مختلفة لذلك فنوع التهيئة المنطقية التي نريد استخدامها يتوقف على نوع نظام التشغيل الذي نريد تنصيبه على الجهاز.إن تهيئة القرص الصلب بالكامل بنوع واحد من نظام الملفات يحد من عدد أنظمة التشغيل التي يمكن تركيبها على القرص الصلب لكن ولحسن الحظ يوجد حل لهذه المشكلة. قبل القيام بعملية التهيئة المنطقية للقرص الصلب يمكن تقسيم القرص الصلب إلى عدة أقسام كل قسم يمكن تهيئته بنظام ملفات مختلف مما يسمح بتركيب عدة أنظمة تشغيل على نفس القرص الصلب وكذلك فإن عملية تقسيم القرص الصلب إلى عدة أقسام (Partitions) تسمح باستغلال أكثر كفاءة لمساحة القرص الصلب.فهم الأقسام Understanding partitionsبعد إتمام عملية التهيئة الفيزيائية للقرص يمكن تقسيمه إلى عدة أجزاء منفصلة أو أقسام وظائف أو مهام كل قسم تعامل كوحدة واحدة منفصلة ومع إمكانية إجراء تهيئة منطقية لأي منها بنوع مختلف من أنظمة الملفات. بعد القيام بعملية التهيئة المنطقية للقرص أو القسم يشار إلى ذلك القسم باسم كجزء من عملية التهيئة أنت تسأل لتعطي اسماً للقسم (Volume Label) الذي أجريت له التهيئة وهذا الاسم يساعد على تحديد القسم بسهولة.سؤال: لماذا نستخدم عدة أقسام ؟ إن الكثير من الأقراص الصلبة يتم استخدامها كقسم واحد كبير مما يؤدي لعدم الاستفادة القصوى من مساحة القرص أو المصادر التي يوفرها، ولذلك نلجأ إلى تقسيم القرص الصلب إلى عدة أقسام فعند استخدام عدة أقسام بدلاً من قسم واحد كبير نوفر الميزات التالية:إمكانية تنصيب(تركيب) أكثر من نظام تشغيل على نفس القرص الصلب.الاستخدام الأمثل للمساحة المتوفرة على القرص الصلبجعل الملفات أكثر أماناً.تقسيم البيانات فيزيائياً يجعل عملية إيجاد الملفات أكثر سهولة وكذلك النسخ الاحتياطي للبيانات.أنواع الأقساميوجد ثلاثة أنواع من الأقسام، وهي:الأولي (بالإنجليزية: Primary)المنطقي (بالإنجليزية: Logical)الممتد (بالإنجليزية: Extended)القسمان الأولي والممتد هما القسمان الرئيسيان للقرص.و القرص الصلب الواحد يمكن أن يحتوي حوالي أربعة أقسام أولية (Primary) أو ثلاثة أقسام أولية وقسم واحد ممتد (Extended) أما القسم الممتد فيمكن تقسيمه إلى أي عدد من الأقسام المنطقية (Logical).الأقسام الأولية Primary Partitionsيمكن أن يحتوي القسم المنطقي على نظام التشغيل إلى جانب أي عدد من ملفات البيانات (مثلا: ملفات البرامج أو ملفات المستخدم) وقبل تنصيب نظام التشغيل يجب القيام بالتهيئة المنطقية للقسم الابتدائي (الأولي) باستخدام نظام ملفات متوافق مع نظام التشغيل المراد تنصيبه على القرص الصلب فإن إذا كان هناك العديد من الأقسام الأولية (بالإنجليزية: Primary partitions) واحدا منها فقط يمكن أن يكون مرئياً وفعالاً في نفس الوقت والقسم الفعال (بالإنجليزية: Active Partition): هو القسم الذي يستنهض منه نظام التشغيل عند بدء تشغيل الكمبيوتر الأقسام الأولية الأخرى تكون مخفية والبيانات الموجودة عليها تكون محمية ولا يمكن الوصول إليها و إن البيانات الموجودة على القسم الأولي يمكن الوصول إليها فقط عن طريق نظام التشغيل الذي تم تنصيبه على ذلك القسم وإذا كنت تخطط لتنصيب أكثر من نظام تشغيل واحد على نفس القرص الصلب فإنك على الأرجح ستحتاج إلى إنشاء أكثر من قسم أولي لأن معظم أنظمة التشغيل لا يمكنها الاستنهاض إلا من القسم الأولي فقط.القسم الممتد Extended Partitionتم ابتكار القسم الممتد كطريقة للحصول على حوالي أربعة أقسام وفي الحقيقة فالقسم الممتد يعتبر حاوية والتي يمكن تقسيمها فيزيائياً، بإنشاء عدد غير محدود من الأقسام المنطقية وإن القسم الممتد لا يحمل البيانات بشكل مباشر بل يجب إنشاء أقسام منطقية ضمن القسم الممتد لتخزين البيانات والأقسام المنطقية يجب أن تهيئ منطقياً مع إمكانية استخدام نظام ملفات مختلف لكل قسم منطقي يتم تهيئته.القسم المنطقي Logical Partitionبوجد القسم المنطقي دائماً ضمن القسم الممتد وهو يحتوي على البيانات (الملفات) وأنظمة التشغيل التي يمكنها الاستنهاض من القسم المنطقي مثل (OS/2, GNU/Linux, Windows NT) والصورة التالية تبين قرصاً صلباً مقسم إلى أربعة أقسام رئيسية ويوضح فيها القرص الصلب مع الأقسام وأنواع أنظمة الملفات:ثلاثة أقسام أولية وقسم واحد ممتد والقسم الممتد مقسم بدورة إلى قسمين منطقيين.أنواع الأقراص الصلبةالحواسب الحديثة تتعامل مع نوع واحد أو أكثر من الأقراص الصلبة التالية :AT Attachment (ATA) -1:من أشهر أنواع الأقراص الصلبة ويطلق عليها Parallel ATA أو PATA كما يطلق عليه أيضا IDE (Integrated Drive Electronics).2- النوع الثاني هو (Serial ATA SATA):هذا النوع ظهر مؤخرا ليستبدل النوع الأول وهو يتفوق على pata من عدة نواحي منها أن الكبل الذي يتم توصيله باللوحة الأم أطول يعطي حرية أكبر كما أنه أصغر حجما فلا يعوق عملية التهوية في صندوق الحاسب كما يتميز بأنه أسرع من pata.3- EXTERNAL USB 2.0 Drives:هذا النوع من أكثر الأنواع مرونة حيث يسمح بتوصيله بفتحة يو إس بي، في أى لوحة أم ومن مميزاته إمكانية التنقل به بسهولة4- النوع الرابع SCSI:و غالبا ما يستخدم في أجهزة الحواسب الكبيرة التي تعمل كخوادم (بالإنجليزية: Servers)، يتميز بأدائه العالي جدا الذي يتفوق به على الأنواع الأخرى كما يسمح بتوصيل عدة أقراص على كارت سكزي (SCSI) واحد إلا أن سعره العالي لا يجعله في متناول الجميع.
Advertisements