ما هو القرص الصلب ؟

ما هو القرص الصلب ؟
القرص الصلب هو جزء من مكونات الحاسوب ، وهو المسؤول عن التخزين الطويل الأمد
للمعلومات حتى في حالة قطع التيار الكهربائي عن الجهاز . و بما أن القرص الصلب يخزن
المعلومات بشكل دائم لذلك فهو يسمح للمستخدم بحفظ البرامج و الملفات و أي بيانات أخرى .
و ، RAM و السعة التخزينية للقرص الصلب أكبر كثيراً من السعة التخزينية للذاكرة الرئيسية
. ٢٠ GB توجد اليوم أقراص تتجاوز سعتها التخزينية ال
المكونات الأساسية للقرص الصلب :
يتكون القرص الصلب من أربع أجزاء رئيسية :
الأقراص الدائرية و محور دوران و رؤوس القراءة/الكتابة و مجموعة من الدوائر
الإلكترونية.

الأقراص (الأطباق) الدائرية :
هي مجموعة من الأقراص المتصلبة الدائرية الشكل مصنوعة من المعدن
أو البلاستيك ، وجهي كل قرص مغطى بطبقة من أكسيد الحديد أو أي مادة أخرى قابلة
للمغنطة .
كل الأقراص مثبتة من مركزها على محور دوران يعمل على تدوير كل الأقراص بنفس
السرعة .
٣
رؤوس القراءة / الكتابة :
تثبت رؤوس القراءة/الكتابة على ذراع أفقي يمتد على كل من السطحين العلوي و السفلي لكل
واحدة من الأقراص الدائرية . الذراع الأفقي يتحرك ذهاباُ وإياباً بين مركز الأقراص و حافتها
الخارجية وبسرعة كبيرة . هذه الحركة مع حركة دوران الأقراص الدائرية تسمح لرؤوس
القراءة/الكتابة بالوصول إلى أي نقطة على سطح الأقراص .
الدوائر الإلكترونية :
تترجم الدوائر الإلكترونية الأوامر الصادرة من 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 .
كيف تخزن البيانات و كيف تسترجع ؟
يخزن الكمبيوتر البيانات على القرص الصلب كسلسلة من البيتات الثنائية
كل بت يخزن كشحنة مغناطيسية (موجبة أو سالبة ) على طلاء من مادة قابلة ( binary bits)
للمغنطة موجودة على سطح الأقراص .
عندما يقوم الكمبيوتر بتخزين البيانات فهو يقوم بإرسال البيانات إلى القرص الصلب على شكل
سلسلة من البيتات . وهكذا يقوم باستلامها أيضا على شكل سلسلة من البيتات المتعاقبة .
يستخدم القرص الصلب رؤوس القراءة/الكتابة لتخزين (كتابة) البيتات مغناطيسياُ على سطح
الأقراص الدائرية . البيتات التي تتكون منها البيانات المخزنة على سطح القرص ليس من
الضروري أن تخزن بشكل متعاقب على سطح القرص ، فمثلا البيتات المكونة لملف ما يمكن أن
تخزن في أماكن مختلفة من سطح قرص ما أو أن تكون موزعة على أقراص أخرى .
عندما يحتاج الكمبيوتر البيانات المخزنة على القرص الصلب تبدأ الأقراص بالدوران بسرعة ثم
تتحرك رؤوس القراءة/ الكتابة ذهاباُ وإيابا إلى موقع معين على سطح الأقراص ، عندها تقوم
رؤوس القراءة/الكتابة بقراءة البيانات وذلك بتحديد الحقل المغناطيسي لكل بت مخزن ، موجب
أم سالب ثم ترسل تلك المعلومات إلى الكمبيوتر .
تستطيع رؤوس القراءة/الكتابة الوصول إلى أي مكان على سطوح الأقراص وفي أي وقت ،
Random Access مما يسمح بالوصول إلى البيانات بشكل عشوائي
( بدلا من تعاقبي كما في الشريط المغناطيسي) ، حيث أن القرص قادر على الوصول العشوائي
الذي يمكنه من الوصول بشكل نموذجي إلى البيانات المطلوبة وفي جزء من الألف من الثانية .
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 البيتات .
إذا كيف يعرف الكمبيوتر أين يبحث عن المعلومات المطلوبة ؟
لحل هذه المشكلة يتم تنظيم القرص الصلب من خلال تمييزه لأقسام منفصلة . هذا يسمح
وبكل سهولة للكمبيوتر بإيجاد أي سلسلة من البيتات المخزنة .
. (Formatting) المصطلح الرئيسي لتنظيم القرص الصلب يعرف بالتهيئة
ُتعِ  د عملية التهيئة القرص الصلب حتى يمكن كتابة الملفات على الأقراص مع إمكانية
استرجاع الملفات المطلوبة فيما بعد وبسرعة كبيرة .
٤
ويجب أن تتم عملية التهيئة للقرص الصلب بطريقتين : التهيئة الفيزيائية و التهيئة المنطقية .
Physical Formatting : التهيئة الفيزيائية
يجب 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 و القطاعات و الأسطوانات
Paths, Sectors, and Cylinders
أنظر الشكل رقم ٢: هذه العناصر توضح الطري قة التي تخزن بها البيانات وتسترجع فيزيائيًا
من القرص .
الشكل رقم ٢: الهيئة الفيزيائية لقرص صلب .

المسارات :
المسارات عبارة عن مجموعة من المسالك الدائرية متحدة المركز و موجودة على كلى جانبي
(وجهي) الأقراص الدائرية . و هذه المسارات تعرف عن طريق رقم بداية بالمسار صفر ثم
المسار واحد و .... وهكذا حتى الحافة الخارجية للأقراص .
ُتَق  سم المسارات إلى مساحات صغيرة تعرف بالقطاعات ، هذه القطاعات تستخدم لتخزين كمية
ثابتة من البيانات. والقطاعات عادة تهيئ لتحتوي ٥١٢ بايت من البيانات . (البايت الواحد
يتكون من ٨ بت) .
٥