Cakera keras dapat menyediakan ruang storan dan kepantasan yang lebih berbanding dengan cakera liut. Oleh kerana cakera keras adalah rigid, kepala-kepala baca-tulisnya adalah lebih hampir ke permukaan cakera tanpa mengakibatkan kerosakan kepada cakera. Ini juga membolehkan kepala-kepala baca-tulisnya dapat membuat tanda megnetik di permukaan cakera dengan lebih tepat (precise), seterusnya menyimpan lebih banyak data pada setiap kepingan cakera. Tambahan lagi cakera keras berputar dengan kelajuan sepuluh kali ganda kelajuan cakera litu. Oleh itu, komputer akan membaca dan menulis data dengan lebih pantas.
Setiap permukaan kepingan-kepingan cakera disalut dengan logam aloi magnetik. Tebal salutan aloi magnetik ini adalah lebih kurang 3/1,000,000 inci.
Sebuah cakera keras terdiri daripada kepala baca-tulis, lengan penghimpunan capaian (head actuator arm), pengawal cakera keras (controllers), kabel penghubung, jumper pilih pemacu (drive select jumpers), perintang penamatan (terminating resistors), papan litar bercetak, penyambung data dan penyambung bekalan kuasa.
Storan data ke dalam cakera keras adalah sama dengan setoran data ke dalam cakera liut. Bagi kedua-duanya, data disimpan di dalam bulatan concentric yang dipanggil trek. Setiap trek mengandungi beberapa sektor. Apabila kita memformat cakera keras atau cakera litu, kita sebenarnya mengarahkan komputer untuk menyediakan trek-trek dan menyediakan sektor-sektor pada setiap trek. Pada amnya setiap sektor boleh menyimpan maklumat sebanyak 512 bait atau persamaan 512 aksara.
Skema mengkod (encoding schemes)
Terdapat dua skima mengkod bagi storan data pada cakera keras. Pertama ialah MFM (Modified Frequency Modulation) dan kedua, RLL (Run Length Limited). Skima MFM, pernah digunakan dengan meluas tetapi telah diambilalih oleh skima kedua RLL. MFM biasanya mempunyai 17 sektor setiap trek yang mempunyai 512 bait setiap sektor. Keupayaan setoran maksimum ialah 80 MB dan masa capaiannya (access time) pula ialah 28 ms (milisecond). Sistem mengkod RLL boleh menyimpan lebih banyak data dengan mempunyai lebih sektor setiap trek iaitu lebih dari 25 sektor. Masa capaiannya pula adalah 28 ms juga.
Di bahagian bawah cakera keras terdapat papan litar bercetak (PCB) yang juga dikenali sebagai papan logik. Ia menerima arahan dari pengawal cakera keras (HD controller) yang dikawal oleh sistem pengoperasian komputer. Ia menukar arahan dari pengawal kepada turun naik voltan yang menggerakkan lengan penghimpun capaian dan kepala baca-tulis merentas permukaan kepingan cakera. Ia juga memastikan cakera berputar pada kelajuan yang tetap, kira-kira 3000 pusingan se minit, dan memberitahu kepala baca-tulis bila nak baca dan bila nak rakam data.
Lengan penghubung capaian dan kepala baca-tulis bergerak merentas permukaan kepingan-kepingan cakera sambil menjajarkan kepala dengan trek-trek yang terdapat pada cakera dengan ketepatan yang tinggi. Kepala baca-tulis merakam data yang datang dari pengawal cakera keras dengan menjajarkan partikel magnetik ke permukaan kepingan-kepingan cakera samada positif atau negatif. dan membaca data di permukaan kepingan-kepingan cakera dengan mengesan partikel magnetik yang terdapat di permukaan kepingan-kepingan cakera samada positif atau negatif.
Apabila perisian anda (Microsofr Word atau Lotus dll.) memberitahu sistem operasi supaya membaca atau menyimpan sebuah fail, sistem operasi akan mengarahkan pengawal cakera keras menggerakkan kepala baca-tulis ke jadual pembahagian fail (FAT) pada cakera. Sistem operasi akan membaca meklumat pada FAT untuk menentukan pada kelompok (cluster) manakah fail itu bermula, atau bahagian manakah cakera yang masaih kosong untuk menyimpan fail baru anda.
Sebuah fail mungkin tersebar ke marata-rata kelompok cakera di beberapa kepingan-kepingan cakera. Sistem operasi akan menyimpan maklumat penghubung (link) antara kelompok pada tiap-tiap kelompok pertama yang digunakan oleh fail itu. Maklumat penghubung ini akan disimpan semula di FAT. Malah maklumat semua fail yang terkandung di dalam cakera dan di mana ia tersusun mengikut kelompok di cakera, ada tersimpan di dalam FAT.
Sebuah cakera keras atau cakera liut, tidak boleh beroperasi bersendirian. Ia mendapat arahan dari pengawal cakera keras. Pengawal cakera keras pula terbahagi kepada 3 bentuk, iaitu, tersendiri (stand alone), bergabung (combined) dan bersepadu (integrated). Pengawal tersendiri mempunyai pengawal yang berasingan antara cakera-cakera liut dan cakera keras. Pengawal bergabung mengawal kedua-dua jenis pemacu cakera keras dan liut. Sementara rekabentuk pengawal bersepadu pula, menggabungkan fungsi pengawal cakera keras dan liut ke dalam papan induk. Kad pengawal cakera keras dan liut yang lebih moden menggabungkan pelabuhan-pelabuhan untuk serial, selari dan ‘game’ secara bersepadu. Pengawal ini dikenali sebagai ‘multi I/O card’.
Pengawal cakera keras melaksanakan dua fungsi:
- Memberi arahan ke cakera keras
- Memindahkan data secara dua hala antara sistem komputer dan cakera keras.
Yang terawal, disambung ke cakera keras dengan kabel kawal sebanyak 34 dawai dan kabel data sebanyak 20 dawai. Cakera keras yang menggunakan pengawal ini pada amnya adalah berkapasiti 40 MB, sementara ada juga beberapa yang boleh sampai 80 hingga 120 MB dengan kada pemindahan data 1 MB se saat. Pengawal jenis ini telah diatasi oleh pemacu-pemacu IDE dan SCSI.
Pengawal ESDI
Pengawal ‘Enhanced Small Device Interface (ESDI di sebut EZ-dee) telah direkabentuk bagi mengendalikan kapasiti dan prestasi yang lebih tinggi. Ia masih menggunakan kabel kewalan sebanyak 34 dawai dan kabel data sebanyak 20 dawai. Pengawal ESDI yang awal menawarkan 70 MB dengan kadar pemindahan data sebanyak 2.5 MB se saat. Model-model yang terakhir menawarkan ruang cakera keras sehingga 1 GB dengan kadar pemindahan data 10 MB se saat.
Pengawal IDE
Pengawal IDE atau ‘Integrated Drive Electronics’ adalah perluasan dari antara muka ST506/412, dan litar pengawalnya termuat pada pemacu cakera keras itu sendiri. Satu kad adapter IDE terbina tersu di dalam papan induknya dan tidak memerlukan kad adapter. kapasiti masimumnya ialah 540 MB. Walau bagaimana pun, jenis terbaruyang dikenali sebagai ‘Extended IDE’ menawarkan ruang cakera sehingga 1.9 GB dengan kadar pemindahan data 4-8 MB se saat.
Pengawal SCSI
Pengawal SCSI atau ‘Small Computer Interface Controllers’ adalah terbaik untuk server network, ‘workstations’ dan sistem-sistem yang lebih tinggi yang lain, di mana anda perlu masa capaian yang lebih tinggi yang lain, di mana anda perlu mencapai beberapa pemacu dan peranti pada masa yang sama.
Anda boleh menyambung sehingga 7 peranti SCSI (tidak termasuk ia sendiri) seperti ‘backup tape’, pengimbas, pemacu cakera padat, Cakera Optik dan ‘extended hard drive’ kepada satu SCSI ‘host’ yang boleh dipasang ke slot tambahan (expansion slot). Pada masa ini pemacu SCSI adalah yang terpantas dan menawarkan kapasiti ruang yang tertinggi sehingga 7 GB dengan kadar pemindahan data 5 MB se saat. Sistem penghujung tertinggi (High end systems) boleh mencapai sehingga 40 MB se saat
Komputer XT menyimpan maklumat mengenai geometri cakera kerasnya di dalam ROM yang terdapat pada kad pengewal cakera keras. Biasanya apabila anda membeli sebuah cakera keras, anda akan mendapat atau membeli kad pengawalnya sekali. Jangan dipisahkan cakera keras dengan kad pengawalnya apabila anda memasang cakera keras anda. Jika anda menukar cakera keras. anda perlu memformat cakera keras anda dahulu, sebelum cakera keras itu dapat digunakan.
Komputer AT menyimpan maklumat mengenai geometri cakera kerasnya di dalam BIOS ROM yang terdapat pada papan induknya. Maklumat cakera keras tidak terdapat pada kad pengawalnya. Program setup BIOS ROM akan memberi anda pilihan untuk memilih jenis cakera keras yang anda pasang. Biasanya BIOS ROM komputer AT, menyokong 47 jenis cakera keras. Ini bermakna, cakera keras komputer adalah berlainan dari satu dengan yang lain. Oleh yang demikian, anda perlu mengambiltahu tentang ciri-ciri cakera keras yang anda pasang.
Kebanyakan cakera keras dibekalkan bersama-sama dengan maklumat-maklumat tentang ciri-cirinya. Di antara ciri-ciri penting sebuah cakera keras ialah. ‘setting’ jumpernya, bilangan kepala baca-tulisnya, bilangan silindernya, bilangan sektor setiap trek dan maklumat-maklumat lain seperti trek rosak, atau ralat yang terdapat pada cakera keras tersebut. Jika BIOS tidak mengandungi maklumat tepat tentang sesebuah cakera keras, pilihlah maklumat atau spesifikasi yang paling hampir, tetapi tidak melebihi dari spesifikasi sebenar cakera keras itu. Jika spesifikasi yang anda pilih adalah salah, maka cakera keras anda tidak akan berfungsi. Versi BIOS yang terbaru membenarkan pengguna memasukkan sendiri maklumat-maklumat cakera keras tertentu.
Memformat aras-rendah.
Selepas pemasangan cakera keras dan kabel-kabel penghubungnya, dan selepas menyelaraskan spesifikasi atau konfigurasi cakera keras dengan BIOS ROM komputer, apa yang perlu anda buat ialah memformat aras-rendah atau ‘low-level formatting’.
Format aras rendah akan menyediakan cakera keras untuk menerima sistem operasi komputer seperti DOS. Format akan meletakkan tanda-tanda magnetik pada permukaan kepingan cakera supaya pengawal dapat mencari tempat untuk membaca dan menulis data.
Sebelum melakukan format aras-rendah, perkara-perkara berikut perlu diberi perhatian.
Jika melakukan format aras rendah ke atas cakera keras RLL, pastikan anda menggunakan perisian yang menghasilkan pengkodan RLL dan bukannya pengkoding MFM.
Memformat aras rendah, dilakukan samada dengan program penyediaan cakera keras yang dibekalkan bersama dengan cakera keras tersebut, atau dengan program yang hampir sama, yang terdapat pada BIOS ROM sesebuah komputer itu atau bagi cakera keras SCSI, terdapat BIOS ROM-nya sendiri. Format aras rendah juga boleh dilakukan oleh program khas penyediaan dan pengurusan cakera keras. (Hard Disk Management Utility). Walau bagaimana pun, adalah baik menggunakan program yang terdapat pada BIOS ROM komputer itu sendiri bagi melakukan pengurusan cakera keras.
‘Partitioning’ atau membahagikan cakera keras boleh dilakukan dengan menggunakan program FDISK yang dibekalkan bersama DOS, atau boleh juga dilakukan dengan perisian utiliti yang lain yang sesuai. Terdapat dua jenis ‘partitioning’, iaitu, asas dan lanjutan (primary and extended partitioning). DOS mestilah dimasukkan ke dalam ‘partition’ asas (primary) dan menjadikan ia ‘partition’ yang aktif. Bagi DOS 5.0 ke atas, sebuah partition asas boleh dijadikan 2 GB.
‘Partition’ lanjutan pula boleh mengambil baki ruang yang ada. Walau bagaimana pun, ‘partition’ lanjutan, boleh dibahagikan kepada lebih dari dua bahagian, dan dikenali sebagai pemacu-pemacu logikal dengan nama D, E, F dan seterusnya. Pemacu-pemacu logikal adalah sebenarnya pembahagian cakera keras yang sama, yang boleh dianggap sebagai cakera-cakera keras yang berasingan. Setiap pemacu logikal mempunyai nama huruf yang berbeza dan FAT dan direktori akar (Root Directory) yang tersendiri.
Sektor pertama pada cakera keras, iaitu, silinder 0, kepala 0, sektor 1, dikenali sebagai ‘Master Boot Record’ (MBR) atau jadual partisi (partition table). Ia mengandungi jadual data yang menunjukkan kawasan-kawasan yang diagihkan kepada partisi-partisi yang ada pada cakera keras. Ia juga mengandungi program yang membaca jadual data itu, pergi ke partisi yang betul dan ‘load’ satu lagi sektor but, dari permulaan partisi tersebut.
Program FORMAT dalam DOS, akan membentuk struktur penyokong kepada cakera keras, supaya fail-fail dapat ditulis padanya secara automatik. Oleh itu format aras tinggi sebenarnya, menyediakan cakera keras bagi kegunaan DOS, yang mencipta pembahagian-pembahagian kecil di dalam setiap partisi. Format aras tinggi membahagikan setiap partisi kepada:
- Sektor But (Boot Sector)
- Jadual Pembahagian Fail (File Allocation Table)
- Direktori Akar (Root Directory)
- Kawasan Data (Data Area)
Nisbah ‘interleave’ (interleave ratios)
Apabila kepala baca-tulis membaca data dari sesuatu sektor dari cakera, kepala baca-tulis akan memindahkan data tersebut ke pengawal. Kemudin pengawal akan memindahkan data tersebut ke penimbal (buffer) di dalam RAM komputer. Semasa pemindahan data ini berlaku, kepala baca-tulis tidak dapat membaca atau menulis data dari atau ke cakera, tetapi kepingan cakera masih berputar.
Di kebanyakan komputer, putaran cakera adalah terlalu cepat bagi pengawal untuk memindahkan data-data ke RAM. Pada masa ia bersedia untuk membaca atau menulis data ke sektor berikutnya, sektor itu telah pun terlepas. Oleh kerana kepala baca-tulis membaca data secara turutan, maka ia terpaksa menunggu putaran kedua cakera bagi membaca sektor tersebut. Satu cara yang lebih berkesan bagi mengatasi masalah ini ialah, menyusun sektor secara berselang-seli, seperti 1-10-2-11-3-12-4-13-5-14-6-15-7-16-8-17-9-1 bagi sektor yang berjumlah 17. Susunan ini dekenali sebagai nisbah ‘interleave’ (interleave ratios).
Sumber : http://ibrahim-sukuri.tripod.com/cakera_keras.htm
Tiada ulasan:
Catat Ulasan