سلسلة الهارد ديسك (4) ميكانيكية العمل داخل الهارد لحفظ وقراءة المعلومات

في مواضيعنا السابقة تحدثنا بشئ من التفصيل عن مكونات الهارد سواء البوردة الموجودة في الهارد ديسك او مكونات الهارد نفسه من الداخل كما تطرقنا الي الفرق بين كل نوع من انواع الهارد ديسك والان نحن بصدد التطرق الي ميكانيكية عمل مكونات القرص الصلب لتنفيذ الاوامر التي تعطيها لجهازك سواء كانت خاصة بالقراءة من علي القرص الصلب كفتح ملف ما او بالكتابة علي القرص الصلب كاضافة ملف ما، فدعونا نبدأ في استعراض وشرح هذا الامر بشئ من التفصيل.




عرفنا ان القرص الصلب يتكون من مجوعة من الاقراص تسمي Platters وكل قرص يحمل علي جانبيه السفلي والعلوي طبقة رقيقة ممغنطة وهذه الطبقة هي التي يحدث فيها التأثيرات المغناطيسية والكهربية التي سنتحدث عنها ولماذا استخدمنا طرق منغاطيسية ؟! لان التعديل في هذه القطع المغناطيسية يظل محتفظا بشكله لحين تغيره مرة اخري لذلك نستطيع الاحتفاظ بالمعلومات ثابتة ومخزنة علي الهارد لحين تغييرها وتذكر ان الجزء المهم بالنسبة لاي ذاكرة تخزين هو ليس ان تقوم بتخزين المعلومات بل امكانية استراجعها مرة اخري وهذه الاقراص تدور بسرعة كبيرة جدا وبذلك تسمح لرأس القراءة Head بالوصول الي جميع اجزاء القرص في وقت ضئيل جدا والمسئول عن دوران هذه الاقراص كما قلنا المحرك او Spindle والمسئول عن الحفاظ علي سرعة هذا المحرك هي شريحة الموتور في الـ Logic Board.



وهناك علي هذه الاسطوانات Platters تتواجد مجموعة من البتات bits وكل بت عبارة عن نقطة مغناطيسية وتكون واحدة من حالتين والتي هي 1 او 0 وعند الكتابة علي القرص فانه يتم كتابة مجموعة من البتات علي هذه الاسطوانات وهذه البتات يتم تحويلها الي تيار كهربي وبواسطة مغناطيس كهربائي موجود في رأس القراءة Head يولد مجالا ىقويا كفاية لتغيير القيم المغناطيسية الموجودة اصلا علي الاسطوانات بما يتناسب مع البتات التي سيتم كتابتها وبمجرد الكتابة علي شكل اشارات كهرومغناطيسية علي القرص يقوم القارئ بتحويلها الي 0 و 1  لتكون مفهومه للكمبيوتر.



كل قرص صلب يحتوي علي تلك الاسطوانات الصلبة Platters وتلك الاسطوانات مقسمة الي عدة اجزاء كما قلنا عبارة عن Tracks مسارات وكل مسار مقسم الي قطاعات Sectors حسنا فلنرجع بالذاكرة الي بوردة الهارد Logic Board تذكر معي شريحة التحكم او Controller Chip وهي المسئولة عن توجيه رأس القراءة Head الي الجزء المخصص سواء المسار Track او القطاع Sector الذي يتواجد فيه المساحة المراد القراءة منها او الكتابة عليها وهناك ايضا في البوردة الخاصة بالهارد شريحة Buffer والتي من شأنها الاحتفاظ بنفس المعلومات الموجودة علي الاقراص الممغنطة داخل الهارد Platters



 وقبل الانتقال الي الصورة الكلية يجب ان لا تنسي ان دائرة المتجكم controller موجودة علي بوردة الهارد والتي هي متصلة بكابل ريبون Ribbon صغير بالذراع الميكانيكي المسئول عن القراءة والكتابة والمغناطيس المسئول عن تحريكه كما ان البوردة متصله بالهارد من الداخل في مكان اخر وهو عند محرك الاسطوانات Spindle كما قلنا للحفاظ علي سرعتها وايضا بوردة الهارد هذه تكون متصله بالموزر بورد الاساسية لجهاز الكمبيوتر عن طريق الكوابل الداعمه لها مثل SATA و PATA وغيرها .. كل الذي سبق تفاصيل منفصله كان لابد منها لتفهم الصورة الكلية عندما اشرحها لك الان باذن الله ببساطة.

الصورة الكلية لميكانيكية العمل داخل الهارد 

يتم استقبال الاوامر من الموزربورد للجهاز المتصله بكابلات IDE او SATA الي الـ Logic Board االموجودة في الهارد ثم تقوم الرام الموجوده في بوردة الهاردة او شريحة Buffer بفهم اي جزء من الهارد سيتم العمل عليه لان المعلومات المخزنة داخل الهارد مخزنة فيها ايضا ثم تقوم شريحة التحكم بارسال المعلومات الي الذراع الميكانيكي الخاص بالكتابة والقراءة عن طريق تحويل هذه الاوامر الي طاقة حركية باستخدام اثنين من قوي الطبيعة وهما المجالين الكهربي والمغناطيسي المسئول عنهما 2 مغناطيس داخل الهارد وملف Voice Coil.



وعن طريق استقبال هذه الاشارات الكهربية وتحويلها الي حركية لتحريك الذراع الميكانيكي باسلوب معين حسب الاتجاه الذي وجهه له المغناطيس بناءً علي اوامر شريحة التحكم وبالتالي يصل رأس القراءة الي المسار والقطاع المطلوب علي الاسطوانات الممغنطة Platters والتي تدور بدورها بسرعة كبيرة عن طريق محرك خاص بها Spindle والتي تتحكم فيه شريحة الموتور Motor Chip وعند الوصول لمنطقة التخزين المطلوبة يتم القراءة من عليها او الكتابة عليها من خلال تغير اتجاه المجال المغناطيسي للنقط المغناطيسية الموجوده هناك وكما قلنا ان كل نقطة تمثل بت Bit من المعلومات وكل 8 بت تمثل بايت Byte ومجموعة من البايتات هي التي تمثل المعلومات التي نحتاجها وتظهر علي شاشتك ..