Как вы называете область на жестком диске меньше сектора?

Итак, я знаю о дорожках и секторах, но что вы называете «областью» на жестком диске, который составляет сектор? Я говорю о месте, в котором хранится 1 бит данных, крошечной области, в которой хранится магнитное поле 1 или 0. Кажется, нигде не говорится так подробно при описании работы жесткого диска. Вот как я пытался описать это в статье, которую я делаю ...

«Компьютеры хранят биты различными способами. Механические жесткие диски (HDD), такие как в моем ноутбуке, являются энергонезависимыми (то есть их содержимое не теряется при потере питания на компьютере) и хранят информацию с помощью магнетизма. Жесткие диски состоят из пластин, которые представляют собой сильно полированные диски в форме пончика. Каждый диск имеет ряд дорожек, проходящих вокруг него, и каждая дорожка состоит из нескольких секторов, которые в свою очередь могут хранить определенное количество байтов. На моем MacBook Pro каждый сектор моего жесткого диска может хранить 512 байт. Это означает, что каждый физический сектор на жестком диске имеет 4096 транзисторных «областей», которые могут быть намагничены или не намагничены. Таким образом, жесткие диски хранят двоичную информацию.

У этой вещи даже есть имя ?? Любая помощь будет принята с благодарностью! заранее спасибо

РЕДАКТИРОВАТЬ: Спасибо всем, кто ответил. Я учусь в старшей школе, поэтому особой детализации не требуется, но спасибо всем, кто ее все равно дал. Звучит так, как будто не существует общепринятого названия для этого, поэтому я буду придерживаться своего использования очень общего слова «область», я думаю!

Я считаю, что термин, который вы ищете, это «магнитный домен», «область внутри магнитного материала, которая имеет равномерную намагниченность» (wp). Разработчики жестких дисков всегда стараются уменьшить размер магнитных доменов.

Но.

Во-первых, используются «канальные коды»: 0 и 1, записанные на диске, не совпадают с 0 и 1, которые вы пишете, и в конечном итоге прочитаете. Опилки верны в отношении того, как записываются 1 и 0, но есть еще кое-что: привод восстанавливает тактовые импульсы (чтобы он мог знать, где ожидать смену потока, если он есть), из-за смены полярности потока , но не может сделать это из отрезков, где разворотов нет.

Это может быть проблемой. Вполне вероятно, что кто-то может написать целый сектор - 4096 бит с 512-байтовыми секторами - всех нулей! Который (если записан просто) не имеет реверсирования потока. Из-за неравномерности в скорости вращения, между прочим, привод, скорее всего, «потеряет свое место» задолго до конца этого сектора.

Таким образом, записываемые данные фактически расширяются до нескольких битов с использованием канального кода, который гарантирует, что в строке никогда не будет больше, чем некоторое количество обращений без потока.

У меня нет ссылки на канальные коды, используемые в современных жестких дисках, но вы можете понять, как это работает, посмотрев «модуляцию от восьми до четырнадцати» («EFM»), которая используется на компакт-дисках. При EFM каждая группа из восьми битов (которые имеют 256 возможных комбинаций 0 и 1) преобразуется в последовательность из 14 битов (16384 комбинаций, но только 256 из них являются действительными кодами). Последовательности в каждом 14-битном коде выбираются таким образом, чтобы их было не больше, чем несколько - я думаю, что это три - нереверсивные обращения (0 с) подряд. Они также выбраны так, чтобы уменьшить пропускную способность сигнала. Звучит странно, но это правда: записав больше битов, вы можете получить меньше переходов потока. Например, восемь битов всех 1 потребовали бы восьми инверсий потока без кода канала,

Теперь подумайте о самом первом бите, написанном для сектора. Давайте предположим, что это 0. Где это? Благодаря коду канала, первый бит, фактически записанный в сектор, вполне может быть 1!

Кстати, говорить о компакт-дисках не так сложно, как может показаться. Компакт-диски используют схему, аналогичную описанной в опилках: начало или конец «ямы» обозначает 1, место, где яма может начинаться или заканчиваться, но нет, равно 0. Так же, как и разворот потока.

Тогда есть исправление ошибок. Исправление ошибок включает в себя дополнительные данные, хранящиеся в каждом секторе. В прошлом привод считывал поле первичных данных + данные ECC сектора, и, если были обнаружены какие-либо ошибки (например, при считывании одного из множества канальных кодов «не должно существовать»), он использовал данные ECC. исправить ошибки.

Больше не надо. Современные плотности данных таковы, что ошибки более или менее ожидаемы . Таким образом, механизмы ECC были усилены, так что гораздо больше ошибок можно исправить.

Да, это означает, что вам нужно записывать больше битов, но это чистый выигрыш с точки зрения емкости.

В результате мы не можем сказать, что отдельный бит, даже бит кода канала, записан в определенном месте, потому что данные ECC так же важны для восстановления бита, как и код канала. И как работает ECC, «влияние» каждого бита на данные ECC распространяется на многие, многие биты данных ECC. (Этот принцип называется «диффузия».)

Итак, где бит? Ну, это как-то распространено. Измените один бит на входе, и во многих местах сектора произойдут изменения в направлениях потока.

Если это кажется странным, подождите, пока вы не узнаете о PRML, что означает «максимальная вероятность вероятного отклика»: даже форма волны, извлеченная из головы, в которой привод ищет изменения потока, интерпретируется статистически. Но это не имеет ничего общего с "где биты".

Я говорю о месте, которое хранит 1 бит данных, крошечную область, которая хранит магнитное поле 1 или 0

Технически магнитные частицы не хранят «1 или 0» . Это просто нетехнический фольклор, чтобы заглушить концепцию магнитного хранения. Это инверсия потока определяет битовое значение с требованием, чтобы чтение начиналось в промежутке, состоящем из нулей. Смотрите этот ответ для получения дополнительной информации о методах цифровой магнитной записи.

пластинки, которые имеют форму бублика, высоко полированные диски.

«Пончик» не является правильным прилагательным для использования. «Пончик» является синонимом тора и не имеет плоских поверхностей.

У каждого блюда есть ряд дорожек, идущих вокруг него,

Дорожки представляют собой концентрические круги на поверхности (ях) пластин.
Концепция цилиндров должна быть упомянута.

Это означает, что каждый физический сектор на жестком диске имеет 4096 транзисторных «областей», которые могут быть намагничены или не намагничены.

Это неточное описание. Магнитная запись не похожа на «транзистор» (например, переключатель). Магнитное покрытие поверхностей пластин не может быть « немагнитным » .

Любая область, которая намагничена, представляет двоичную 1, а любая область, которая не намагничена, представляет двоичную 0

Это неточно. Намагниченные частицы поляризованы в любом из двух направлений, чтобы создать изменения потока для определения битовых состояний. Отсутствие изменения потока указывает на то же состояние бита, что и предыдущий бит. Изменение потока указывает, что бит является обратным предыдущему биту.

что вы называете «областью» на жестком диске, который составляет сектор?

«Сектор * на самом деле состоит из ID записи и записи данных . Запись данных , как правило , состоит из ведущего байта синхронизации , байтов данных полезной нагрузки, и ЕСС Байты.

На некоторых типах жестких дисков, таких как старый напольный накопитель накопителей (SMD), в съемном наборе дисков использовалась предварительно записанная поверхность сервопривода для обеспечения синхронизации битов и позиционирования цилиндра / дорожки. Этот предварительно записанный сигнал синхронизации был получен путем считывания дибитов на этой поверхности.

Из справочного руководства по SMD (для CDC BJ4A1 и BJ4A2):

Dibit - это сокращенный термин для дипольного бита. Дибиты предварительно записываются на поверхности сервопривода во время изготовления пакета дисков. Не путайте поверхность сервопривода с поверхностями записи пачки.

Дибиты - это результат того, как изменения направления потока записываются на следах сервопривода. Один тип дорожки, известный как дорожка Even, содержит отрицательные числа. Другой тип трека, Odd track, содержит положительные числа.

Но dibits - это не имя, которое вы ищете.
Наиболее подходящий термин, который я мог бы найти, это ячейка , как в:

Время, необходимое для определения одного бита информации, является ячейкой.

Обратите внимание, что это определение относится ко времени, а не к магнитным частицам.

Я работал на производителей дисков и имел дело с аппаратным обеспечением и прошивкой, которая считывает, записывает и форматирует данные. Там нет названия для чего-то меньшего, чем сектор. Тем не менее, сектор не должен быть 512 байт. Я работал над системами с секторами размером от 64 до 8192 байт.

Как уже упоминали другие, это действительно помогло бы узнать аудиторию. Предлагаемое объяснение ФП во многом неверно. Я хотел бы знать аудиторию, прежде чем предлагать объяснение. Что бы это ни стоило, статья в Википедии для сектора дисков, https://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector , содержит разумное объяснение непрофессионала.

Чего-то, чего не хватает в статье Википедии о секторах дисков, является освещение частей сектора. Большинство дисков - это то, что мы называем мягкими секторальными дисками. К сожалению, «Мягкий сектор» перенаправляет на статью на дискете. У них есть статья о жестких секторах ( https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_sectoring ), хотя она неполная, поскольку старые жесткие диски также были жестко разделены. Вместо отверстий в носителе они использовали либо маленькие магниты, установленные на шпинделе, либо часть шпинделя, которая выступала на долю дюйма и имела отверстия, очень похожие на отверстия на дискете с жестким сектором, или выделенную одну поверхность диска, которая был предварительно записан на заводе с секторными и часовыми метками. Жесткое разбиение упростило логику, необходимую для выяснения того, когда можно начинать чтение или запись данных.

Жесткие диски, выпускаемые с начала 1980-х годов, имеют мягкий сектор. Мягкие секторы имеют следующие компоненты:

• Преамбула - это особая последовательность битов, шаблон которой никогда не появляется в данных.
• Заголовок - содержит номер сектора и дорожки. В некоторых дисках, над которыми я работал, мы также записали здесь номер головы.
• Синхронизация - это особый шаблон, очень похожий на преамбулу. Существует потому что
  • Требуется ограниченное время, чтобы проверить данные заголовка, чтобы увидеть, является ли это сектор, который мы хотим прочитать или записать.
  • Требуется ограниченное количество времени, чтобы переключить головку из режима чтения (для чтения заголовка) в режим записи (для записи данных на диск).
  • Скорость вращения не постоянна, спросите диск стареет, становится горячее или холоднее, или меняется напряжение питания.
• Данные - данные начинаются сразу после шаблона синхронизации. При записи сектора мы читаем заголовок, а затем записываем синхронизацию и данные. При чтении мы читаем синхронизацию и с помощью которой можем обнаружить начало данных. Есть много способов записи данных. Невозврат к нулю (см. Википедия) является распространенным методом. Ранние диски использовали продольную магнитную запись (LMR) (см. Википедию), в то время как современные диски использовали Перпендикулярную магнитную запись (PMR) (см. Википедия)
• После данных следуют биты кода проверки циклическим избыточным кодом (CRC) (старые диски) или проверки и исправления ошибок (ECC) (более новые диски).
• Следуя CRC / ECC, выведите пример. Это очень похоже на шаблон синхронизации, и контроллер диска знает, что он достиг конца данных. Если он считывает вывод раньше или позже, чем ожидалось, то контроллер знает, что в процессе произошла ошибка.
• После вывода есть немного отступов. Здесь ничего не написано. Он существует в том случае, если диск вращался немного быстрее, чем обычно, во время записи сектора. Мы не хотим перезаписывать преамбулу следующего сектора, тем более его заголовок, синхронизацию или данные.

Итак, возвращаясь к вопросу ОП, пока нет названий для вещей, меньших сектора, там еще немало.

Некоторые диски, над которыми я работал, блокируют и деблокируют сектора. Например, мы могли бы использовать 1024-байтовые сектора в определенной зоне носителя (см. Зональная запись битов (ZBR) в Википедии), но внешний мир видит только 512-байтовые сектора. По сути, для каждой зоны мы используем наиболее эффективный размер сектора на диске. Я использую термины «размер сектора» и «размер внутреннего сектора», подразумевая, что, хотя иногда мы имели дело с вещами, меньшими, чем сектор, они все еще назывались секторами.

ollimpia, я бы заменил последнюю часть вашего объяснения на:

"может хранить 512 байт, каждый из которых имеет восемь битов. Это означает, что каждый физический сектор на жестком диске содержит 4096 бит данных. Пластины покрыты специальным материалом, который может надежно сохранять магнитную полярность и позволяет легко полярности быть изменен. Данные хранятся с использованием комбинаций магнитной полярности север-юг и юг-север ".

Я намеренно не предоставил название, такое как «место» или «область» для битов на носителе. Ни одно слово не является неправильным, но они также не идеально подходят. Я также намеренно не прописал перевод 4096 бит данных в поляризованные «пятна» на носителе.

Причина, по которой я избегаю таких слов, как «пятно» или «площадь», заключается в том, что при чтении данных мы не читаем магнитную полярность, а скорее ощущаем переход от одной полярности к другой. Таким образом, мы ищем «сдвиг» или «без сдвига», чтобы узнать, имеем ли мы дело с 0 или 1 битом.

Причина, по которой я избегал говорить, что между битами данных и тем, что записано на носитель, существует взаимно-однозначное преобразование, заключается в том, что мы не можем слишком долго обходиться без «сдвига», поскольку можем потерять представление о том, где мы находимся , Мы используем смены, чтобы оставаться в синхронизации. Дисковод преобразовывает последовательности битов данных в несколько более длинные последовательности битов, которые используются на физическом носителе. Последовательности, используемые на носителе, спроектированы таким образом, чтобы мы никогда не использовали слишком долго «без сдвига» независимо от того, что содержат пользовательские данные.

Групповая запись кода (GCR) - это общий метод кодирования данных, который можно объяснить использованием пяти битов на носителе для записи каждых четырех битов данных. Это не идеальное объяснение, поскольку диск смотрит на сдвиги в полярности, а не на биты. Если вы посмотрите на таблицы на https://en.wikipedia.org/wiki/Group_code_recordingВы увидите последовательности нулей и единиц. Ноль «без сдвига», а единица - «сдвиг». Четыре бита данных «0111» могут быть закодированы как «10111». Мы читаем «10111» слева направо, и при записи этого на носитель мы будем поляризовать носитель следующим образом: 1) с севера на юг (смещение или без смещения зависит от последнего бита предыдущего куска) 2) с севера на юг на юг (без смещения по сравнению с предыдущим битом) 3) с юга на север (смещение по сравнению с предыдущим битом) 4) с севера на юг (смещение по сравнению с предыдущим битом) 5) с юга на север (сдвиг по сравнению с предыдущим битом)

Ранее я объяснил части сектора с помощью преамбулы, синхронизации и т. Д. Преамбула, синхронизация и т. Д. Записываются с использованием шаблонов сдвига, которых нет в таблицах преобразования GCR. Обычно это длинные или сдвиги. Например, 6250 GCR RLL никогда не будет иметь более семи смен подряд, что означает, что наши специальные шаблоны могут состоять из восьми или более смен подряд. 6250 GCR RLL также никогда не будет иметь более двух без сдвигов подряд, что означает, что мы можем использовать три или более без сдвига в качестве специального шаблона, который никогда не будет существовать в записанных пользовательских данных.

По мере совершенствования технологии мы можем работать без смены. Это привело к тому, что системы кодирования более эффективны, чем четыре бита данных, закодированные как пять битов на диске. Дополнительная эффективность используется как для увеличения доступного хранилища, так и для добавления проверки и исправления ошибок (ECC).

Другие технологические усовершенствования должны использовать преимущества, которые могут отличить сдвиг с юга на север от сдвига с севера на юг и «аналоговую запись» в том смысле, что они способны изменять интенсивность полярности как способ дополнительного сжатия информация на СМИ.

Таким образом, хотя диск в Macbook Pro, по-видимому, является цифровым запоминающим устройством, инженеры, которые проектируют головки для чтения / записи, а покрытие, нанесенное на дисковые пластины, работают с аналоговыми сигналами.

Если вы интересуетесь математикой, найдите «арифметику конечного поля» и «абстрактную алгебру», которые используются при разработке так называемых систем канального кодирования.

Вместо «пончика» я бы сказал, что диски похожи на диски CD или DVD, сделанные из металла или других твердых материалов. Чистые жесткие диски, готовые для установки на диск, имеют в середине отверстие, как и на CD или DVD.

Это интересный вопрос, однако, насколько мне известно, у него нет названия, разве что из-за свойств материала самого блюда.

Однако, если вы захотите еще больше разбить информацию, вы можете объяснить, что у вас есть Геометрический сектор и Сектор данных;

Геометрический сектор представляет собой часть пластинки с круговой долькой

Сектор данных, AKA блок, является подразделением дорожки. Это относится к пересечению дорожки и геометрического сектора. Каждый сектор хранит фиксированный объем данных. - Это больше, чем ваше объяснение, а не геометрический сектор.

Надеюсь это поможет.

Изменить: в соответствии с комментарием ниже, пожалуйста, см. Http://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector

Также следует отметить, что геометрический (или геометрический) сектор не является эксклюзивным для жестких дисков. Многие вещи могут иметь геометрический сектор, это просто хороший способ разделения, если вы говорите о целом секторе или секторе данных.