Як ви називаєте область на жорсткому диску менше сектора?

Тож я знаю про доріжки та сектори, але як ви називаєте "область" на жорсткому диску, що складає сектор? Я говорю про місце, яке зберігає 1 біт даних, крихітну маленьку область, яка зберігає або 1, або 0 магнітно. Ніби не йдеться так детально, коли описується, як працює жорсткий диск. Ось як я намагався описати це в роботі, яку я роблю ...

"Комп'ютери зберігають біти різними способами. Механічні жорсткі диски (HDD), такі, як у мого ноутбука, є енергонезалежними (тобто їх вміст не втрачається при втраті живлення на комп'ютер) і зберігають інформацію за допомогою магнетизму. Жорсткі диски складаються з тарілок, які мають виглядні відполіровані диски у формі пончика. Кожна пластина має низку доріжок навколо неї, і кожна композиція складається з декількох секторів, які в свою чергу можуть зберігати задану кількість байтів. На моєму MacBook Pro кожен сектор мого жорсткого диска може зберігати 512 байтів. Це означає, що кожен фізичний сектор на жорсткому диску має 4096 транзисторів на зразок «областей», які можна або намагнічувати, або не намагнічувати. Таким чином, жорсткі диски зберігають двійкову інформацію.

Ця річ навіть має ім’я ?? Будь-яка допомога буде вдячна! Спасибі заздалегідь

EDIT: Дякую всім, хто відповів. Я є студентом середньої школи, тому екстремальних деталей не потрібно, але дякую всім, хто все-таки дав це. Здається, що немає загально узгодженої назви для цього, тому я буду дотримуватися мого використання дуже загального слова "область", я думаю!

Я вважаю, що термін, який ви шукаєте, - це "магнітна область", "область в межах магнітного матеріалу, що має рівномірну намагніченість" (wp). Дизайнери жорстких дисків завжди намагаються зменшити розмір магнітних доменів.

Але.

По-перше, використовуються "коди каналів": 0 і 1, записані на диску, не збігаються з 0 і 1, які ви записуєте, і згодом будуть прочитані. Пиляння правильно стосується того, як записуються 1s і 0s, але є і більше: Привід відновлює тактові імпульси (щоб він міг знати, де можна очікувати зміни потоку, якщо такий є) з реверсів полярності потоку , але не може це зробити з ділянок, де розворотів немає.

Це може бути проблемою. Цілком правдоподібно, що хтось може записати цілий сектор - 4096 біт з 512-байтовими секторами - з усіх 0! Який (якщо записано просто) не мав би зворотних потоків. Через нерівнощі швидкості обертання, серед іншого, привід, швидше за все, "втратить своє місце" задовго до кінця цього сектора.

Таким чином, дані, які потрібно записати, насправді розширюються на дещо більше бітів, використовуючи код каналу, який гарантує, що ніколи не буде більше, ніж деяка кількість неперетікаючих зворотів, записаних підряд.

Я не маю посилання на канальні коди, які використовуються на сучасних жорстких дисках, але ви можете зрозуміти, як це працює, переглянувши "вісім-чотирнадцять модуляцій" ("EFM"), які використовуються на компакт-дисках. Під EFM кожна група з восьми біт (які мають 256 можливих комбінацій 0s і 1s) перетворюється на послідовність 14 біт (16384 комбінацій, але лише 256 з них є дійсними кодами). Послідовності в межах кожного 14-бітного коду вибираються таким чином, що їх ніколи не буде декілька - я думаю, що це три - неперетікання (0s) підряд. Вони також вибрані таким чином, щоб зменшити пропускну здатність сигналу. Звучить химерно, але це правда: записавши більше біт, ви можете піти з меншою кількістю переходів потоку. Наприклад, для восьми бітів усіх 1 потрібні вісім перетворень потоку без коду каналу,

А тепер подумайте про найперший біт, записаний у сектор. Припустимо, що це 0. Де це? Завдяки коду каналу, перший бит, фактично записаний у сектор, цілком може бути 1!

Між іншим, говорити про компакт-диски - це не так вже й безвідмовно, як може здатися. Компакт-диски використовують аналогічну схему, яку описано тирсою: початок або кінець "ями" позначає 1, місце, де яма могла початися або закінчитися, але ні, - 0. Так само, як і зворотні потоки.

Потім виправлення помилок Виправлення помилок включає додаткові дані, що зберігаються з кожним сектором. Раніше накопичувач читав би первинне поле даних + дані ECC сектору, і якщо будь-які помилки були виявлені (наприклад, при прочитанні одного з багатьох кодів каналу "не повинно існувати"), він використовував дані ECC виправити помилки.

Не більше. Сучасна щільність даних така, що помилки більш-менш очікувані . Таким чином, механізми ECC були посилені так, що набагато більше помилок можна виправити.

Так, це означає, що вам потрібно записати більше біт, але це чистий виграш у плані ємності.

Результат, однак, полягає в тому, що ми не можемо реально сказати, що окремий біт, навіть трохи коду каналу, записується в певному місці, оскільки дані ECC так само важливі для відновлення біта, як і код каналу. І як працює ECC, "вплив" кожного біта на дані ECC поширюється на багато, багато біт даних ECC. (Цей принцип називається "дифузія".)

Отже, де шматочок? Ну, це начебто поширення. Змініть один біт на вході, і в багатьох місцях сектору відбудуться зміни потоку.

Якщо це здається дивним, зачекайте, поки ви дізнаєтесь про PRML, який розшифровується як "максимальна ймовірність відповіді": навіть відновлена ​​форма хвилі з голови, в якій привід шукає зміни потоку, інтерпретується статистично. Але це не має великого відношення до "де біт".

Я говорю про місце, яке зберігає 1 біт даних, крихітну маленьку область, яка зберігає або 1, або 0 магнітно

Технічно магнітні частинки не зберігають "ні 1, ні 0" . Це просто нетехнічний фольклор, щоб придумати концепцію магнітного зберігання. Це зворотний потік визначає значення біта, з вимогою, щоб читання починалося в проміжку, що складається з нулів. Додаткову інформацію про методи цифрового магнітного запису див. У цій відповіді .

тарілки, які мають форму пончиків, високополіровані диски.

"Пончик" не є правильним прикметником для вживання. "Пончик" є синонімом тору, і не має жодної плоскої поверхні.

На кожній блюді є низка композицій,

Доріжки - це концентричні кола на поверхні (тах) блюд.
Поняття циліндрів потрібно згадати.

Це означає, що кожен фізичний сектор на жорсткому диску має 4096 транзисторів типу «областей», які можуть бути або намагніченими, або не намагніченими.

Це неточний опис. Магнітна запис не схожа на "транзистор" (наприклад, комутатор). Магнітне покриття поверхонь із пластин не може бути "не намагніченим" .

Будь-яка область, намагнічена, являє собою двійкову 1, а будь-яка область, яка не намагнічена, являє собою двійкову 0

Це неточно. Намагнічені частинки поляризовані в будь-якому з двох напрямків для створення зворотних потоків для визначення стану бітів. Жодна зміна потоку не вказує на той самий стан біта, що і попередній біт. Зміна потоку вказує на те, що біт є оберненим попереднім бітом.

як ви називаєте "область" на жорсткому диску, що складає сектор?

"Сектор *" фактично складається із запису ідентифікатора та запису даних .
Запис даних зазвичай складається з провідного байта синхронізації, байтів даних корисного навантаження та байтів ECC.

На деяких типах жорстких дисків, таких як старий накопичувальний накопичувальний модуль накопичувача (SMD), знімний диск використовував заздалегідь записану поверхню сервоприводу, щоб забезпечити часовий біт та позиціонування циліндра / доріжки. Цей заздалегідь записаний синхронізуючий сигнал був отриманий шляхом зчитування дибітів на цій поверхні.

З посібника з SMD (для CDC BJ4A1 та BJ4A2):

Дібіт - це скорочений термін для дипольного біта. Під час виготовлення пакета дисків дибіти попередньо записуються на поверхню сервоприводу. Не плутайте поверхню сервоприводу з поверхнями запису упаковки.

Дібіти - результат того, як фіксуються зворотні потоки на серводоріжках. Один тип треку, відомий як "Доріжка", містить негативні дибіти. Інший тип треку, непарний трек, містить позитивні дибіти.

Але дибіти - це не ім'я, яке ви шукаєте.
Найбільш підходящий термін, який я міг би знайти, це клітина , як у:

Тривалість часу, необхідного для визначення одного біта інформації, - це комірка.

Зауважимо, що це визначення стосується часу, а не магнітних частинок.

Я працював у виробників дисків і мав справу з обладнанням, а також з прошивкою, яка читає, записує та форматує дані. Немає назви для нічого меншого, ніж сектора. Однак сектору не потрібно 512 байт. Я працював над системами, у яких були сектори, які були від 64 до 8192 байт.

Як уже згадували інші, це дійсно допомогло б дізнатися аудиторію. Пропоноване поясненням ОП багато в чому помилкове. Я хотів би дізнатися аудиторію, перш ніж пропонувати пояснення. Для чого це варто, у статті Вікіпедії для дискового сектора https://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector є пояснення непростої людини.

Щось не вистачає у статті Вікіпедії про дискові сектори - це висвітлення частин сектору. Більшість дисків - це те, що ми називаємо м'якими секторальними дисками. На жаль, "М'який сектор" перенаправляє на статтю дискети. У них є стаття про жорсткий секторинг ( https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_sectoring ), хоча вона неповна, оскільки старі накопичувачі жорсткого диска також були жорсткими секторами. Замість отворів у носіях вони використовували або маленькі магніти, встановлені на шпинделі, або частину шпинделя, які стирчали на частку дюйма і мали отвори, схожі на отвори на жорсткій дискеті жорсткого сектора, або виділяли одну поверхню тарілки, яка був попередньо записаний на заводі із позначками сектору та годинника. Важкий секторинг спростив логіку, необхідну для з'ясування, коли ви можете почати читати чи записувати дані.

Жорсткі диски, що випускаються з початку 1980-х років, мають м'який сектор. М’які сектори мають такі компоненти:

• Преамбула - це особлива послідовність бітів, шаблон якої ніколи не відображається в даних.
• Заголовок - містить номери сектору та доріжок. На деяких дисках, над якими я працював, ми також записували номер голови.
• Синхронізація - це особливий зразок, подібний до преамбули. Він існує тому, що
  • На перевірку даних заголовка потрібна обмежена кількість часу, щоб побачити, чи це сектор, який ми хочемо прочитати чи записати.
  • Для перемикання голови з режиму читання (для читання заголовка) в режим запису (для запису даних з диска) потрібна обмежена кількість часу.
  • Швидкість обертання не є постійною, тому що диск старіє, стає гарячіше або холодніше, або змінюються напруги живлення.
• Дані - дані починаються відразу після шаблону синхронізації. Під час написання сектору ми читаємо заголовок, а потім записуємо синхронізацію та дані. Під час читання ми читаємо синхронізацію та використовуючи, що може виявити початок даних. Існує багато способів записувати дані. Неповернення до нуля (див. Вікіпедія) - поширений метод. Ранні диски використовували поздовжній магнітний запис (ЛМР) (див. Вікіпедія), а сучасні диски використовують Перпендикулярний магнітний запис (ПМР) (див. Вікіпедія)
• Слідкуйте за даними: Перевірка циклічності надмірності (CRC) (старіші диски) або Перевірка та виправлення помилок (ECC) (нові диски).
• Слідом за CRC / ECC є модель виведення. Це дуже схоже на схему синхронізації і так, що дисковий контролер знає, що потрапив у кінець даних. Якщо він зчитує виведення рано чи пізно, ніж очікувалося, тоді контролер знає, що в процесі виникли збої.
• Після виведення є трохи прокладки. Тут нічого не написано. Він існує в тому випадку, якщо диск записувався трохи швидше, ніж зазвичай, під час написання сектору. Ми не хочемо перезаписувати преамбулу наступного сектору, тим більше його заголовок, синхронізацію чи дані.

Отже, повертаючись до питання ОП, хоча назв речей, менших за сектор, не існує, їх там ще зовсім небагато.

Деякі диски, над якими я працював, роблять блокування та блокування сектору. Наприклад, ми можемо використовувати 1024 байт-сектори в певній зоні носія (див. Запис бітових зон (ZBR) у Вікіпедії), але зовнішній світ бачить лише 512 байтових секторів. По суті, для кожної зони ми використовуємо найбільш ефективний розмір сектора на диску. Я використовую терміни "розмір сектору" та "розмір внутрішнього сектору", що означає, що часом ми мали справу з речами, меншими за сектори, їх все ще називали секторами.

ollimpia, я замінив би останню частину вашого пояснення на:

"може зберігати 512 байт, кожен з яких має вісім біт. Це означає, що кожен фізичний сектор на жорсткому диску містить 4096 біт даних. Пластини покриті спеціальним матеріалом, який може надійно зберігати магнітну полярність і дозволяє полярності легко бути Дані зберігаються за допомогою комбінацій магнітної полярності північ-південь та південь-північ ".

Я навмисно не вказав назву типу "спот" або "область" для бітів на носіях. Жодне слово не є правильним, але вони також не є ідеальним. Я також свідомо не прописав переклад 4096 бітів даних у поляризовані "плями" на носіях.

Причина, по якій я уникаю таких слів, як "пляма" або "область", полягає в тому, що, читаючи дані, ми не читаємо магнітну полярність, а краще відчуваємо перехід від однієї полярності до іншої. Таким чином, ми шукаємо або "shift", або "no-shift", щоб знати, чи маємо ми справу з 0 або 1 бітом.

Причиною, чому я уникав говорити, що між бітами даних і тим, що записано на носії диска, є переклад "один на один", є те, що ми не можемо занадто довго переходити до "без змін", оскільки ми можемо втратити шлях, де ми знаходимося . Ми використовуємо зрушення для синхронізації. Дисковий накопичувач переводить послідовності бітів даних у трохи довші послідовності бітів, які використовуються на фізичному носії. Послідовності, які використовуються на носіях, розроблені таким чином, що ми ніколи не переходимо занадто довго з "без змін" незалежно від того, що містять дані користувача.

Запис групового коду (GCR) є загальноприйнятим методом кодування даних, який можна пояснити як використання п'яти біт на носії для запису кожні чотири біти даних. Це не ідеальне пояснення, оскільки диск дивиться на зрушення в полярності, а не на біти. Якщо ви подивитеся на таблиці https://en.wikipedia.org/wiki/Group_code_recordingви побачите послідовності нулів та одиниць. Нульове "без змін", а одне - "зсув". Чотири біти даних "0111" можна кодувати як "10111". Ми читаємо "10111" зліва направо і, записуючи це до медіа, будемо поляризувати медіа як: 1) північ на південь (зсув або зсув залежить від останнього шматочка попереднього ривка) 2) на північ- на південь (без зрушення порівняно з попереднім бітом) 3) південь на північ (зсув порівняно з попереднім бітом) 4) північ на південь (зсув порівняно з попереднім бітом) 5) південь на північ (зрушення порівняно з попереднім бітом)

Раніше я пояснював частини сектору преамбулою, синхронізацією тощо. Преамбула, синхронізація тощо записуються за допомогою шаблонів змін, які не існують у таблицях перекладу GCR. Зазвичай вони являють собою довгі струни зміщення або беззсуви. Наприклад, 6250 GCR RLL ніколи не матиме більше семи зрушень підряд, тобто наші спеціальні шаблони можуть мати вісім чи більше зрушень підряд. 6250 GCR RLL також ніколи не матиме більше двох відсутніх змін у рядку, тобто ми можемо використовувати три чи більше беззмінних змін як спеціальний зразок, який ніколи не буде існувати у записаних даних користувачів.

У міру вдосконалення технологій ми маємо можливість мати більш тривалий цикл "без змін". Це призвело до систем кодування, які ефективніше чотирьох бітів даних, кодованих у вигляді п'яти бітів на диску. Додаткова ефективність була використана як для збільшення доступного сховища, так і для додавання перевірки та виправлення помилок (ECC).

Інші удосконалення технології полягають у тому, щоб скористатися тим, що може означати зсув південь на північ, окрім зміни з півночі на південь та "аналоговий запис" тим, що вони здатні змінювати інтенсивність полярності як спосіб вичавити зайвий інформація на носій інформації.

Таким чином, хоча диск у Macbook Pro представляється інженером цифрового накопичувача, який розробляє голови для читання / запису та покриття, нанесене на дискові пластини, працюють з аналоговими сигналами.

Якщо вас цікавить математика, то знайдіть "арифметику з кінцевим полем" та "абстрактну алгебру", які обидва використовуються при розробці так званих систем кодування каналів.

Замість того, щоб мати форму "пончик", я б сказав, що дискові пластини виглядають як CD або DVD диски, виготовлені з металу або інших твердих матеріалів. Порожні тарілки, готові до встановлення на диску, мають отвір посередині, як і те, що ви бачите на компакт-диску чи DVD-диску.

Цікаве запитання, проте, наскільки мені відомо, це не має назви, за винятком, можливо, матеріальних властивостей самої страви.

Однак якщо ви хочете далі розбити інформацію, ви можете пояснити, що у вас є геометричний сектор та сектор даних;

Геометричний сектор - це розділ «блюдо-пиріг» на блюді

Сектор даних, блок AKA - це підрозділ треку. Він відноситься до перерізу колії та геометричного сектора. Кожен сектор зберігає фіксовану кількість даних. - Це більше стосується вашого пояснення, а не геометричного сектору.

Сподіваюсь, це допомагає.

Редагувати: Відповідно до коментаря нижче, див. Http://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector

Також зауважте, що Геометричний (або Геометричний) сектор не є винятковим для жорстких дисків, багато речей можуть мати Геометричний сектор - це лише хороший спосіб відокремитись, якщо ви говорите про весь сектор або сектор даних.