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. وبما أن القرص الصلب يخزن المعلومات بشكل دائم لذلك فهو يسمح للمستخدم بحفظ البرامج والملفات وأي بيانات أخرى .
و السعة التخزينية للقرص الصلب أكبر كثيراً من السعة التخزينية للذاكرة الرئيسية RAM , و توجد اليوم أقراص تتجاوز سعتها التخزينية ال GB 1000 .
المكونات الأساسية للقرص الصلب :
يتكون القرص الصلب من أربع أجزاء رئيسية :
الأقراص الدائرية،، محور دوران،، رؤوس القراءة/الكتابة،، 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 .
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
(binary bits ) كل بت يخزن كشحنة مغناطيسية (موجبة أو سالبة) على طلاء من مادة قابلة 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 أيضاُ 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 , فمثلاُ 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 وإياباً 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 ، مما يسمح بالوصول إلى البيانات بشكل عشوائي Random Access
( بدلاُ 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 .
المصطلح الرئيسي لتنظيم القرص الصلب يعرف بالتهيئة (Formatting) .
تُعِدُ 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 و التهيئة المنطقية .
التهيئة الفيزيائية hysical Formatting
يجب القيام بعملية التهيئة الفيزيائية قبل التهيئة المنطقية للقرص الصلب،، والتهيئة الفيزيائية للقرص الصلب ( تسمى كذلك بالتهيئة المنخفضة المستوى ) (Low level format) تتم عادة هذه التهيئة للقرص بعد صناعته مباشرة من قبل الشركة المنتجة للقرص الصلب .
تُقسِم عملية التهيئة الفيزيائية الأقراص الدائرية للقرص الصلب إلى العناصر الفيزيائية الرئيسية التالية:
المسارات (Paths)،، والقطاعات (Sectors)،، والأسطوانات (Cylinders).