الجمعة، فبراير 19، 2010

القرص الصلب

يتكون الهارد من جزأين أساسين
1- البردة وهي : الجزء خارجي ويطلق عليه الدائرة المطبوعة(printed circuit board*pcb*) أو logic board
2-الميديا وهي: الجزء الداخلي ويطلق عليه HDA إختصار لــــ Hard Drive Assembly
كما توضح الصورة التاليه
ميديا الهارد لا يمكن التعامل معها بسهولة كالبردة حيث أنها يتم تجميعها في غرف معقمة ولذا أي تلاعب فيها أو خطأ في فكها غالبا ما يؤدي لتلف الهارد لأن دخول أي ذرة غبار أو تراب ربما تؤدي لتلف الاسطوانات وسبب ذلك السرعه العالية التي يدور بها الموتور .لذلك لا توجد صيانة للميديا الا في بعض المكاتب المتقدمة والمجهزة بما يسمى clean room
التوصيلات Connectors
تنقسم التوصيلات لأي هارد ديسك إلى قسمين
1- وصلة الباور
2-وصلة الداتا أو ما يسمى interface
ويوجد ثلاث أنواع من وصلات الداتا
1- ATA =Advanced Technology Attachment)
SATA =Serial ATA -2
SCSI -3 =Small Computer Systems Interface وهو منتشر في أجهزة السرفرات حيث السرعات العالية ونادرا ما نجده في الاجهزة العادية.
النوع الأول الهاردات الداتا ATA=PATA
The master/slave jumper on ATA hard drives can be configured in three different ways:
Master: this means that this drive will be the only one attached to the cable that connects the hard drive to the computer or will be the first drive in a two-drive configuration.
Slave: this means that this drive will be the second drive attached to the cable that connects the hard drive to the computer.
CS (Cable Select): this means that you will use a “special” cable (called CS cable) that the configuration of whether a drive will be master or slave will be made by the position of the hard drive on the
النوع الثاني الساتا SATA
الـبـردة=Logic Board
غالبا ما سنجد من اربعة لخمس دوائر هي التي تتحكم في الهارد وفي الاجيال الحديثة كالعادة تم دمج بعض الدوائر داخل الشيب (البرسسور) نفسه وسأتناول لاحقا شرحها بالتفصيل .
مثال على البردة الداتا

Logic board from an ATA hard drive
مثال على البردة الساتا
Logic board from a SATA hard drive
أهم الدوائر الموجودة على البردة هي
]b]1- البرسسور(controller)[/b]
هو الذي يتحكم في كل شيء على البردة مثال ذلك نقل الداتا بين الهارد ديسك والكمبيوتر
يتحكم في المواتير الموجودة في الهارد ديسك
يوجة الهدود(رؤس الكتابة) من أجل أن تقوم بالكتابة والقراءة على الميديا
وغيرها الكثير من الوظائف
2- أيسى السوفت وير "البيوس" Flash-ROM circuit
وهي التي يتم تخزين عليها الفيرم وير الخاص بالهارد ويشمل هذا الفيرم وير التعليمات التي يقوم الكنترولر بتنفيذها بالاضافة لبعض اوامر البنية الهندسية التي تتشكل بها الميدياوفي الهاردات الحديثة يكون مدمج داخل الكنترولر كما توضح الصورة التالية
3-أيسي بور الموتور
نظرا لأن الكنترولر لا يستطيع أن يمد الموتور بالتيار الكافي لدورانة تم تعويض هذاالفقد بأيسي خاص لبور الموتور( motor driver chip) حيث تقوم تلك الشيب بتكبيرالتيار current amplifierوبالتالي فإنه أيس الموتور يتسلم الأمر من الكنترولر ويوصله للموتور بعد أن يتم تحميله بتيار عالي higher current ولهذا السبب فانها تقع بين الكنترولر والموتور.
4-الـــــــــرام ( Random Access Memory (BUFFER
ولها وظيفه محددة على الهارد فكلما كانت سعتها اكبر كلما كان نقل الداتا أسرع ويمكن معرفة السعه لها عن طريق قراءة الداتا عليها والذهاب لموقع الشركة المنتجة والبح هناك بنفس الرقم
5-SATA/ATA converter chip
هذه الشيب كانت موجودة في بدايات ظهور هاردات الساتا والسبب في ذلك هو تحويل فائض انتاجهم من هاردات الداتا لساتا عن طريق وضع شيب (converter chip)ومن أشهر تلك الشيبات Marvell 88i8030 ومع ذلك الهارد له شكل هارد الساتا وأداء هارد الدتا.
لموتور Spindle Motor
داخل الميديا
كما توضح الصورة مجموعة من الإسطوانات القابلة للكتابة والقراءة في نفس الوقت والهدود مثبتة معا في ذراع ولذا كل الهدود تتحرك معا.ويقوم الموتور والذي يسمى voice coil بتحريك الذراع وسبب تسمته voice coil لان فكرة عملة هي نفس فكرة عمل السماعات الملف داخل مجال ممغنط ناتج عن طريق مغناطيس قوي وعن طريق اتجاه التيار في الملف يتحرك الذراع من اتجاه لاخر وعلى مدى شدة التيار يصل الذراع لمسافة اكبر أو أقل
البــــــــــردة
مثال ذلك الهاردات الساتا الحديثة ساتا 2


البلوك ديجرام (Circuit design of modern drives)



وكما نلاحظ من الصورة فإن المخطط يعتمد علىأربعة أنواع من الشيبات
1-microcontrollerوهي الشيب التي تتحكم في الهارد كله مثل الكتابة والقراءة حركة الموتور وغيرها
2-Flash ROM chip تحتوي على الفيرم وير الخاص بالهارد وفي مثالنا هذا مدمجة داخل الكنترولر
3-chip controlling the spindle motor and voice coil تتحكم في حركة الموتور واتجاه وسرعة الملف المحرك للذراع الحاملة لرؤوس الكتابة
4-ROM chip used as a cache bufferالرام
منهجية عمل البردة
عندما يتم توصيل الفولت للبردة تتولد اشارة reset , وتقوم دائرة معينه خاصة باشارة reset بإرسالها الى الكنترولر الذي بدوره يقوم بتنفيذ البرنامج المحمل فيالروم ويقوم الكنترولر بعمل التهيئة الذاتية ماسحا كل معلومات التشغيل السابقة في الذاكرة ويعيد برمجة كل الشيبات والكنترولات القابلة للبرمجة داخل الميديا.بعد ذلك يقوم الكنترولر بدفع اشارة نحو ايسي بور الموتور واذا تم تسلمها بنجاح ولم تقابل عائق او تلف في الايسي يبدأ الموتورفي الحركة .
ثم تبدأ بعد ذلك المرحلة الثانية لعمل الفيرم وير حيث يقوم بعمل اختبار داخلي لكل من:الـــــــــــرام data buffer RAM
disk microcontrollerحالة إشارة الدخل بالنسبة للكنترولرثم يبدأ الكنترولر في تحليل الموجات منتظر وصول الموتور لسرعتة المطلوبة وبمجرد وصولة للسرعة المطلوبة يبدأ الكنترولر فيالتعامل مع دائرة الحركة داخل الميديا محركا رؤوس القراءة إلى المنطقة التي تحتوي على فيرم وير الميديا (التراكzeroالتالية ناقلا تلك الداتا الى رام او بفر الهارد من اجل العمليات .ثم يتحولالكنترولر لوضع الاستعداد منتظر الاوامر التي ستأتي من المعالج.
Firmware data أو كما تسمي معلومات الخدمة الدخليه في الهارد وهي هامة جدا للدائرة الداخليه في الميديا وينصح بها دوما ان تكون بعيدة عن المستخدمين تنقسم إلى
Servo information or servo fields
Low-level format
Resident firmware microcode (operational programs)
Configuration tables and settings
Tables of defects
أسس تغير البردة
عند تغير بردة هارد هناك عدة عوامل لابد من الاهتمام بها وهي كالتالي مرتبة تبعا لنوع الهاردshould match[/color]
Hitachi hard disk drives
for 3.5" models:
Model
Firmware
MLC
Part Number
CPU firmware revision should match
for 2.5" models:
Model
Country
PCB revision match is mandatory
MLC
Part Number
IBM hard disk drives
Model
Firmware
Country
Part Number
For models after AVER there is a strict relation between a head stack type and MLC code, so MLC code must be identical
Maxtor hard disk drives
Model
Firmware
Country
Third character in alphabetic code type X, X, X, X should match
Quantum hard disk drives
Model
Firmware
For Quantum AS, D540X and D740X, the country and the alphabetic code on the HA must be identical
Samsung hard disk drives
Manufacturer
Country
Forth character in the alphabetic code printed on the label at the rear side of the drive should match
Seagate hard disk drives
Model
Firmware
Country
Toshiba hard drive drives
Model
data underneath model (eg. ZE01)
Country
Western Digital hard disk
Model
Firmware
In the alphabetic DCM code the sixth (and if you can the fifth, seventh
and eigth) characters must match
شرح بعض الموديلانWestern Digital hard disk drivesb
اهم شروط تغير البردة في الهارد الويسترن
1-بلد التصنيع حيث اننا نجد بلاد مختلفه للتصنيع مثل الصين تايلاند سنغافورة
لذا تطابق البلد يلعب دورا كبيرا في ارتفاع نسبة التوافق (كذلك مع مستخدمي جهاز pc3000 أثناء شحن الفيرم وير)
2- بيانات التوزيع MATCHING DONOR WESTERN DIGITAL HARD DRIVE PARTS
كما تبين الصورة التالية
الموديل:Western Digital MDL: WD2000BB-16DWA0
MDL: WD2000BB يوضح موديل الهارد والميموري كاش وقد أسهب اخونا sadfriend في رد لاحق في توضيحها
حيث
BB = 2MB
JB = 8MB
ولابد من تطابق الموديلFirmware
Firmware: 16DWA0
وهو عامل أساسي في التغير وإن لم تعمل البردة يمكن نقل أيسي السوفت القديم محل الجديد أو شحنها بنفس موديل السوفت وير.
DCMوفي المثال هنا هو DCM: CVJAA
ولابد من تطابق أخر خمس حروف منه وهو خاص بتوافق الهدود مع سوفت وير البردة الجديدة واحيانا يكون هناك تطابق لموديللات مختلفه أو نلجأ لكتابة الفيرم
وير من جديد بجهاز pc3000


وهناك طريقة أخرى لتغير البردة وهو تطابق الرقم المكتوب على البردة مع البردة الجديدة كما توضح الصورة:


ويكفي ان يتوافق أول10 أراقام منهاطبعا جهاز pc3000 وفر كل تلك المعانة في تغير البردةMAXTOr
بالنسبة للهارد الماكستور فالعملية أكثر بساطة من الويسترنحيث يكفي توافق الكود


أو سنلجأ إلى الخطوات التالية كما توضح الصورة التالية


لابد من توافق1- الكود وأهمية الكود هو توافق رؤوس الكتابة والقراءة
2-توافق الموديل نمبر ويكفي توافق أول 7 أرقام منه كالتالي 6y160p0
Samsungأبسط بكثير مما سبق حيث يكفي فيه توافق الكود فقط كما تبين الصور






Seagate


لابد من توافق
1- الموديل
2- الفيرم وير
3- بلد التصنيع
DCMأثناء شرح توافق البردة ذكرت إختصارا هاما وهوDCMوكان أول ظهور لهذا المصطلح من شركة IBM وكان القصد منه هو توصيف الهندسة الحركية للهدود ومساراتها وتعريفه من خلال شركةIBM
DCM Display Control Module (IBM)
كذلك له العديد من التعريفات على حسب الشركة المنتجة للهارد ديسك
Digital Carrier Module
Data Collection Module
مثال ذلك من شركة الويسترن ديجتال
DCM: HSEHYV2AH
Motor (H)
Base (S)
Latch (E)
Bottom VCM (H)
Media (Y)
Headstack (V)
Actuator-Preamp (2)
Top VCM (A)
Separator (H)
وعلى حسب كل جيل من الهاردات يتم اضافة رموز جديدة وتعريف لها
System Area SA.هذه المنطقة من الميديا تكون خارج منطقة SPACE area أي خارج المساحة المحددةمن الهارد لوضع الداتا عليها ونادرا أن تكون داخلها نظرا لأهميتها البالة بالنسبة للهارد ديسك.


يتحرك الهيد لقراءة منطقة النظام والفيرم وير الخاص بهيكلية ميديا الهاردتنقسم تلك المنطقة إلى:
System Area
Maintenance Tracks
Negative Cylinders
Reserved Cylinders
Calibration Area
Initialization Area
Diskware
وتسمي المعلومات والداتا المكتوبة في تلك المنطقة ب الموديول Module


وتشمل على
Smart Data
وتلف تلك المنطقة تجعل الجهاز يطلب الضغط على مفاتح f1 أو لا يعمل الهارد كماستر مرة اخرى
System Logs
شعار النظام
Serial Number
الرقم التسلسلي الخاص بالهارد
Model Numbers
موديل الهارد
P-List Primary Defects List
الجداول الأولية وهذا خاصة بالمصنع ولا ينصه مستخدمي ال
pc3000 بعمل فورمات لها.
G-List (Grown Defects Lists – sector relocation table)
Program Overlays
وهو البرنامج الخاص بتنفيذ كود الفيرم وير وكذلك عمل تحديث له ان وجد
Specific Tables like RRO تدريج تحريك الهيد وتعديل تلك الحركة
Zone Tables
Servo Parameters
خاصة بحركة الذراع الحامل للرؤوس
Test Routines
Factory Defaults Tables
Recalibration Code Routines
Translator Data
وظيفتها
1- ترجمة العنوان المشفر بالارقام إلى المناطق المقابلة على الهارد
2- ترجمة حركة الهيد الى السكتور المطلوب على الهارد
Security Data Passwords for drive
الباسورد السرية بالهارد ديسك وغالبا ما توجد نسختين أو أكثر من System Area على اكثر من اسطوانة من اسطوانات الهاردأغلب الوقت معلوماتِ النظامِ تقع على المساراتِ الخارجيةِ - حافة خارجيةمتطرّفة للاسطوانات عند تلف البيانات الموجودة في System Area يمكن نسخها مرة اخري من هارد مشابه وهذا يتطلب جهاز خاص تتشكل الداتا داخل منطقة النظام على هيئة بلوكات تحتوي تلك البلوكات الموديولات الخاصة بالهارد ويطلق عليها UBA Modules : Utility Block Addressing
عند تصنيع الهارد فانه من المتعارف عليه أنه ستوجد أخطاء في السكتور ولذا تم
عمل جدولين للبلوكات التالفة تسمى bad block tables هما:
P-List
(Primary Defects List – manufacture defect info that does not change)يتم انشائها من قبل المصنع
G-List
Grown Defects Lists – sector relocation table
يتم انشائها عن طريق الاخطاء التي تحدث من الاستخدام اليومي



أكواد الأخطاء الخاصة بالميديا عن استخدام سوفت وير متقدم أو كارت pc3000
والبعض يعتبرها من أسرار هذا الكارت ونادرا ما يبوح بها أحد للأسف
BSY – drive busy
DRDY – Drive ready to accept commands
ERR - The Last Result was an Error
DREQ -exchange data with host
UNCR-Uncorrectable Error
WRFT - Write Fault
AMNF-Address Marker Not Found
IDNF- Sector ID Not Found
ABRT- Command Aborted
TONF - Track 0 not found
TRACK ZERO
نظرة سريعة على التراك صفر نظرا لأهميته هو أول مسار في في ميديا الهارد
1-مع بداية تشغيل الهارد ديسك يتم التالي : يتحرك الهيد مباشرة إلى القطاع زيرو
SECTOR ONE أو ما يسمى ب MBR وهو السجل الخاص بعمليلة بدأ التحميل.
2-بعد قراءة الهيد لل MBR يتحرك إلى السكتور الثاني وهو PARTIONTABLE
PARTIONTABLE هو جدول التجزيء الخاص بعدد البرتشنات والسكتور على الهارد
3-بعد ذلك ينتقل الهيد مباشرة الى السكتور 3 وهو SYSTEM FILES حيث يحتوي
على ثلاث ملفات الخاصة بالنظام
4-بعد ذلك يعود الهيد للخلف ليقرأ منطقة تسمى FAT
FILE ALLOCATION TABLE جدول تسكين الملفات أو عنواين وفهرس الهارد
S.M.A.R.Tوهي إختصار لـــــــــ
S.M.A.R.T. i= Self Monitoring Analysis and Reporting Technologبرنامج تم دمجة في الهاردات الجديدة لعمل مراقبة ذاتية وتحليل التقارير الداخلية للهارد أثناء عملية البدء (boot up(Troubleshooting a S.M.A.R.T. errorعند حدوث مشاكل بالسمارت يمكن معالجتها بأحد البرنامجين التاليين طبقا لنصائح موقع الويسترن ديجتال
Data Lifeguard Diagnostic for DOS
Data Lifeguard Diagnostic