Come si chiama l'area su un disco rigido più piccola di un settore?

Quindi conosco tracce e settori, ma come si chiama "area" su un disco rigido che costituisce il settore? Sto parlando del punto in cui sono archiviati 1 bit di dati, la piccola area in cui sono memorizzati 1 o 0 magneticamente. Nessun posto sembra andare così dettagliato quando si descrive come funziona un disco rigido. Ecco come ho provato a descriverlo in un documento che sto facendo ...

"I computer memorizzano i bit in vari modi. I dischi rigidi meccanici (HDD), come quello nel mio laptop, sono non volatili (il che significa che il loro contenuto non viene perso quando si perde l'alimentazione al computer) e memorizzano le informazioni usando il magnetismo. I dischi rigidi sono costituiti da piatti, che sono dischi a forma di ciambella, altamente lucidati: ogni piatto ha una serie di tracce che lo circondano e ogni traccia è composta da un numero di settori che possono a loro volta memorizzare un determinato numero di byte. Sul mio MacBook Pro, ogni settore del mio disco rigido può contenere 512 byte, il che significa che ogni settore fisico sul disco rigido ha 4096 transistor come "aree" che possono essere magnetizzate o non magnetizzate. In questo modo, i dischi rigidi memorizzano le informazioni binarie.

Questa cosa ha anche un nome ?? Qualsiasi aiuto sarebbe apprezzato! Grazie in anticipo

EDIT: Grazie a tutti coloro che hanno risposto. Sono uno studente delle scuole superiori, quindi non sono richiesti dettagli estremi, ma grazie a chiunque lo abbia dato comunque. Sembra che non ci sia un nome generalmente concordato per questo, quindi mi atterrò con il mio uso della parola molto generica "area" penso!

Credo che il termine che stai cercando sia "dominio magnetico", "una regione all'interno di un materiale magnetico che ha una magnetizzazione uniforme" (wp). I progettisti di dischi rigidi cercano sempre di ridurre le dimensioni dei domini magnetici.

Ma.

Innanzitutto, vengono utilizzati i "codici canale": gli 0 e 1 registrati sull'unità non sono gli stessi degli 0 e 1 scritti e alla fine verranno letti. La segatura è corretta su come vengono registrati 1 e 0, ma c'è di più: il convertitore recupera gli impulsi di clock (quindi può sapere dove aspettarsi un'inversione di flusso, se ce n'è uno) dalle inversioni di polarità del flusso , ma non può farlo da tratti in cui non ci sono inversioni.

Questo può essere un problema. È del tutto plausibile che qualcuno possa scrivere un intero settore - 4096 bit con settori a 512 byte - di tutti gli 0! Che (se registrato semplicemente) non avrebbe inversioni di flusso. A causa delle irregolarità nella velocità di rotazione, tra l'altro, l'azionamento probabilmente "perderebbe il suo posto" molto prima della fine di quel settore.

Quindi i dati da scrivere sono in realtà espansi in un po 'più bit, usando un codice di canale che assicura che non ci sarà mai più di un numero di inversioni non di flusso scritte in una riga.

Non ho un riferimento per i codici canale utilizzati nei moderni dischi rigidi, ma puoi avere un'idea di come funziona guardando la "modulazione da otto a quattordici" ("EFM") che viene utilizzata sui CD. Sotto EFM, ogni gruppo di otto bit (che hanno 256 possibili combinazioni di 0 e 1) viene convertito in una sequenza di 14 bit (16384 combinazioni, ma solo 256 di esse sono codici validi). Le sequenze all'interno di ciascun codice a 14 bit vengono scelte in modo tale che non ci siano mai più di alcune - penso che siano tre - inversioni non di flusso (0) di fila. Sono anche scelti in modo da ridurre la larghezza di banda del segnale. Sembra bizzarro, ma è vero: registrando più bit è possibile cavarsela con meno transizioni di flusso. Ad esempio, otto bit di tutti gli 1 richiederebbero otto inversioni di flusso senza un codice di canale,

Ora, pensa al primo pezzo scritto in un settore. Supponiamo che sia uno 0. Dov'è? Grazie al codice del canale, il primo bit effettivamente scritto nel settore potrebbe essere un 1!

Per inciso, parlare di CD non è così fuori luogo come potrebbe sembrare. I CD usano uno schema simile a quello descritto dalla segatura: l'inizio o la fine di una "fossa" segna un 1, un luogo in cui una fossa può iniziare o finire, ma non è uno 0. Proprio come le inversioni di flusso.

Quindi c'è la correzione degli errori. La correzione degli errori comporta ulteriori dati memorizzati con ciascun settore. In passato il convertitore leggeva il campo di dati primari + i dati ECC del settore e, se fossero stati rilevati errori (ad esempio, leggendo uno dei tanti codici di canale "non esistere"), utilizzava i dati ECC per correggere gli errori.

Non piu. Le densità di dati moderne sono tali che gli errori sono più o meno previsti . Pertanto, i meccanismi ECC sono stati rafforzati in modo da correggere molti più errori.

Sì, questo significa che devi registrare più bit, ma è una vittoria netta in termini di capacità.

Il risultato, tuttavia, è che non possiamo davvero dire che un singolo bit, anche un po 'di un codice di canale, sia registrato in una posizione specifica, perché i dati ECC sono fondamentali per il recupero del bit come il codice di canale. E il modo in cui funziona ECC, l '"influenza" di ciascun bit sui dati ECC è diffusa su molti, molti bit dei dati ECC. (Questo principio si chiama "diffusione").

Allora, dov'è il pezzo? Bene, è una specie di diffusione in giro. Cambia un bit nell'input e ci saranno cambiamenti nelle inversioni di flusso in molti punti del settore.

Se questo sembra strano, attendi di conoscere PRML, che significa "probabile massima probabilità di risposta": anche la forma d'onda recuperata dalla testa, in cui l'unità cerca inversioni di flusso, viene interpretata statisticamente. Ma questo non ha molto a che fare con "dove sono i bit".

Sto parlando del punto in cui sono archiviati 1 bit di dati, la piccola area in cui è memorizzato un 1 o uno 0 magneticamente

Tecnicamente le particelle magnetiche non memorizzano "né 1 né 0" . Questo è semplicemente un folklore non tecnico per attutire il concetto di memoria magnetica. È l' inversione del flusso che determina il valore di bit, con il requisito che la lettura inizi nello spazio costituito da zeri. Vedi questa risposta per ulteriori informazioni sulle tecniche di registrazione magnetica digitale.

piatti, che sono a forma di ciambella, dischi altamente lucidati.

"Ciambella" non è l'aggettivo corretto da usare. "Ciambella" è sinonimo di toro e non ha superfici piatte.

Ogni piatto ha una serie di tracce che lo circondano,

Le tracce sono cerchi concentrici sulla superficie o sulle superfici dei piatti.
Il concetto di cilindri deve essere menzionato.

Ciò significa che ogni settore fisico sul disco rigido ha 4096 transistor come "aree" che possono essere magnetizzate o non magnetizzate.

Questa è una descrizione imprecisa. La registrazione magnetica non è come un "transistor" (ad es. Un interruttore). Il rivestimento magnetico delle superfici del piatto non può essere "non magnetizzato" .

Qualsiasi area magnetizzata rappresenta un 1 binario e qualsiasi area non magnetizzata rappresenta uno 0 binario

Questo è inaccurato. Le particelle magnetizzate sono polarizzate in una delle due direzioni per creare inversioni di flusso per determinare gli stati dei bit. Nessuna variazione di flusso indica lo stesso stato del bit precedente. Una variazione di flusso indica che il bit è l'inverso del bit precedente.

come si chiama "area" su un disco rigido che compone il settore?

Il "settore * è in realtà composto da un record ID e da un record di dati .
Il record di dati è in genere costituito da un byte di sincronizzazione iniziale , i byte di dati del payload e i byte ECC.

Su alcuni tipi di HDD, come il vecchio Storage Module Drive (SMD) da pavimento, il pacchetto di dischi rimovibili utilizzava una superficie servo preregistrata per fornire il timing dei bit e il posizionamento cilindro / binario. Questo segnale di temporizzazione preregistrato è stato derivato leggendo le abitudini su questa superficie.

Da un manuale di riferimento SMD (per CDC BJ4A1 e BJ4A2):

Dibit è un termine abbreviato per bit dipolo. I Dibits sono preregistrati sulla superficie del servo durante la fabbricazione del pacchetto di dischi. Non confondere la superficie del servo con le superfici di registrazione del pacco.

I Dibit sono il risultato del modo in cui le inversioni di flusso sono registrate sulle tracce dei servo. Un tipo di traccia, nota come traccia pari, contiene dibit negative. L'altro tipo di traccia, la traccia dispari, contiene dibit positive.

Ma le abitudini non sono il nome che stai cercando.
Il termine più appropriato che ho trovato è cell , come in:

Il periodo di tempo necessario per definire un bit di informazione è la cella.

Si noti che questa definizione si riferisce al tempo piuttosto che alle particelle magnetiche.

Ho lavorato per produttori di dischi e mi sono occupato dell'hardware e del firmware che legge, scrive e formatta i dati. Non esiste un nome per qualcosa di più piccolo di un settore. Tuttavia, non è necessario che un settore sia di 512 byte. Ho lavorato su sistemi con settori che variavano da 64 a 8192 byte.

Come altri hanno già detto, sarebbe davvero utile conoscere il pubblico. La spiegazione proposta dal PO è sbagliata in molti modi. Vorrei conoscere il pubblico prima di proporre una spiegazione. Per quello che vale, l'articolo di Wikipedia per il settore dei dischi, https://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector , ha una spiegazione ragionevole dei laici.

Qualcosa che manca nell'articolo di Wikipedia sui settori del disco è la copertura delle parti di un settore. La maggior parte dei dischi sono quelli che chiamiamo dischi settoriali morbidi. Sfortunatamente, "Soft sector" reindirizza all'articolo del dischetto. Hanno un articolo sul settore settoriale ( https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_sectoring ) anche se è incompleto poiché anche i dischi rigidi più vecchi erano settorizzati. Invece di buchi nel supporto hanno usato o piccoli magneti montati sul mandrino, o una parte del mandrino che sporgeva di una frazione di pollice e aveva buchi molto simili ai fori su un dischetto floppy di settore duro, o dedicato una superficie del piatto che è stato pre-registrato in fabbrica con marchi di settore e di orologio. Il settore settoriale semplificato ha semplificato la logica necessaria per capire quando è possibile iniziare a leggere o scrivere i dati.

I dischi rigidi prodotti sin dai primi anni '80 sono settati in soft. I settori software hanno i seguenti componenti:

• Preambolo - questa è una sequenza speciale di bit che il cui modello non appare mai nei dati.
• Intestazione: contiene il settore e i numeri di traccia. In alcuni dei dischi su cui ho lavorato abbiamo registrato anche qui il numero di testina.
• Sincronizzazione: questo è un modello speciale molto simile al preambolo. Esiste perché
  • Ci vuole una quantità limitata di tempo per ispezionare i dati dell'intestazione per vedere se questo è il settore che vogliamo leggere o scrivere.
  • Ci vuole una quantità finita di tempo per passare dalla modalità di lettura (per leggere l'intestazione) alla modalità di scrittura (per scrivere i dati del disco).
  • La velocità di rotazione non è costante, chiedere al disco che invecchia, diventa più caldo o più freddo o le tensioni dell'alimentazione cambiano.
• Dati: i dati iniziano immediatamente dopo il modello di sincronizzazione. Quando scriviamo un settore leggiamo l'intestazione e quindi scriviamo la sincronizzazione e i dati. Durante la lettura leggiamo la sincronizzazione e l'utilizzo che può rilevare l'inizio dei dati. Esistono molti modi per registrare i dati. Il non ritorno a zero (vedi Wikipedia) è un metodo comune. I primi dischi utilizzavano la registrazione magnetica longitudinale (LMR) (vedi Wikipedia), mentre i dischi moderni usano la registrazione magnetica perpendicolare (PMR) (vedi Wikipedia)
• Di seguito sono riportati i bit di codice di controllo di ridondanza ciclica (CRC) (dischi precedenti) o di controllo errori e correzione (ECC) (dischi più recenti).
• Seguire CRC / ECC è il modello di leadout. Questo è molto simile al modello di sincronizzazione ed è così che il controller del disco sa che ha raggiunto la fine dei dati. Se legge il leadout prima o poi del previsto, il controller sa che c'è stato un problema tecnico nel processo.
• C'è un po 'di imbottitura dopo il leadout. Nulla è scritto qui. Esiste nel caso in cui il disco ruotasse leggermente più velocemente del normale al momento della scrittura di un settore. Non vogliamo sovrascrivere il preambolo del settore seguente, e tanto meno intestazione, sincronizzazione o dati.

Quindi, tornando alla domanda del PO, mentre non c'è un nome per cose più piccole di un settore, c'è ancora un bel po '.

Alcuni dei dischi su cui ho lavorato eseguono il blocco e il deblock del settore. Ad esempio, potremmo utilizzare settori a 1024 byte su una particolare zona del supporto (vedi Registrazione bit di zona (ZBR) su Wikipedia) ma il mondo esterno vede solo settori a 512 byte. In sostanza, per ogni zona utilizziamo le dimensioni del settore su disco più efficienti. Uso i termini "dimensione del settore" e "dimensione del settore interno", il che significa che mentre a volte ci occupavamo di cose più piccole di un settore, erano ancora chiamati settori.

ollimpia, sostituirei l'ultima parte della tua spiegazione con:

"è in grado di memorizzare 512 byte, ciascuno con otto bit. Ciò significa che ogni settore fisico sul disco rigido contiene 4096 bit di dati. I piatti sono rivestiti con un materiale speciale che può sia mantenere una polarità magnetica in modo affidabile che consentire alla polarità di essere facilmente modificato. I dati vengono memorizzati utilizzando combinazioni di polarità magnetica da nord a sud e da sud a nord. "

Non ho deliberatamente fornito un nome come "spot" o "area" per i bit sul supporto. Nessuna delle due parole è sbagliata, ma non sono neanche perfette. Inoltre, non ho spiegato esplicitamente la traduzione di 4096 bit di dati in "punti" polarizzati sui media.

Il motivo per cui sto evitando parole come "spot" o "area" è che quando leggiamo i dati non leggiamo la polarità magnetica ma piuttosto percepiamo il passaggio da una polarità all'altra. Quindi stiamo cercando uno "shift" o un "no-shift" per sapere se abbiamo a che fare con uno 0 o 1 bit.

Il motivo per cui ho evitato di dire che esiste una traduzione uno-a-uno tra i bit di dati e ciò che è scritto sul supporto del disco è che non possiamo andare troppo a lungo con "no-shift" in quanto potremmo perdere la traccia di dove siamo . Usiamo i turni per rimanere sincronizzati. Un'unità disco traduce sequenze di bit di dati in sequenze di bit leggermente più lunghe utilizzate sul supporto fisico. Le sequenze utilizzate sui media sono progettate in modo da non andare mai troppo a lungo con "no-shift" indipendentemente dal contenuto dei dati dell'utente.

La registrazione del codice di gruppo (GCR) è un metodo comune per codificare i dati che può essere spiegato usando cinque bit sul supporto per registrare ogni quattro bit di dati. Questa non è una spiegazione perfetta poiché il disco sta osservando i cambiamenti di polarità e non i bit. Se guardi le tabelle su https://en.wikipedia.org/wiki/Group_code_recordingvedrai sequenze di zero e uno. Uno zero "no-shift" e uno è "shift". I quattro bit di dati "0111" potrebbero essere codificati come "10111". Leggiamo "10111" da sinistra a destra e quando lo scriviamo ai media polarizzeremo i media come: 1) nord-sud (spostamento o no-shift dipende dall'ultimo bit del precedente nybble) 2) nord- verso sud (senza spostamento rispetto al bit precedente) 3) da sud a nord (spostamento rispetto al bit precedente) 4) da nord a sud (spostamento rispetto al bit precedente) 5) da sud a nord (spostamento rispetto al bit precedente)

In precedenza ho spiegato le parti del settore con il preambolo, la sincronizzazione, ecc. Il preambolo, la sincronizzazione, ecc. Sono registrati usando schemi di spostamento che non esistono nelle tabelle di traduzione GCR. Di solito sono lunghe stringhe di turni o no turni. Ad esempio, 6250 GCR RLL non avrà mai più di sette turni di fila, il che significa che i nostri schemi speciali possono essere di otto o più turni di fila. 6250 GCR RLL non avrà mai più di due no-shift in una riga, il che significa che possiamo usare tre o più no-shift come modello speciale che non esisterà mai nei dati dell'utente registrati.

Man mano che la tecnologia migliora, siamo in grado di avere corse più lunghe di "no-shift". Ciò ha portato a sistemi di codifica più efficienti di quattro bit di dati codificati come cinque bit su disco. L'efficienza aggiuntiva è stata utilizzata sia per aumentare la memoria disponibile, sia per aggiungere il controllo e la correzione degli errori (ECC).

Altri miglioramenti tecnologici trarranno vantaggio da ciò che può dire uno spostamento da sud a nord a parte uno spostamento da nord a sud e una "registrazione analogica" in quanto sono in grado di variare l'intensità della polarità come un modo per spremere extra informazioni sui media.

Pertanto, mentre il disco in un Macbook Pro sembra essere un ingegnere di dispositivi di archiviazione digitale che progetta testine di lettura / scrittura e il rivestimento applicato ai piatti del disco funziona con segnali analogici.

Se sei interessato alla matematica, cerca "aritmetica a campo finito" e "algebra astratta", entrambe utilizzate nella progettazione di quelli che sono noti come sistemi di codifica dei canali.

Piuttosto che "a forma di ciambella", direi che i piatti del disco sembrano dischi CD o DVD realizzati in metallo o altri materiali duri. I piatti vuoti pronti per essere installati in un disco hanno un buco nel mezzo proprio come quello che vedi su un CD o DVD.

È una domanda interessante, tuttavia, per quanto ne so, questo non ha un nome, tranne forse per le proprietà materiali del piatto stesso.

Tuttavia, se si desidera suddividere ulteriormente le informazioni, è possibile spiegare che si dispone di un settore geometrico e di un settore dati;

Un settore geometrico è la sezione "fetta di torta" del piatto

Un settore dati, un blocco AKA, è una suddivisione di una traccia. Si riferisce all'intersezione di una traccia e di un settore geometrico. Ogni settore memorizza una quantità fissa di dati. - Questo è più ciò che riguarda la tua spiegazione piuttosto che il settore geometrico.

Spero che sia di aiuto.

Modifica: come da commento qui sotto, vedi http://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector

Da notare anche che il settore geometrico (o geometrico) non è esclusivo dei dischi rigidi. Molte cose possono avere un settore geometrico; è solo un buon modo per separare se si parla dell'intero settore o del settore dati.