بشكل عام القرص الصلب لا يختلف في طريقه تخزينه للبيانات عن شرائط الكاسيت والأقراص المرنة فكلاهما يستخدم نفس طرق التخزين المغناطيسية، وتتميز طرق التخزين المغناطيسية في أنه من السهل الكتابة والمسح وإعادة الكتابة على المادة المغناطيسية، وكذلك يمكن للمادة المغناطيسية أن تحتفظ بالمعلومات المخزنة عليها ـ على هيئة فيض مغناطيسي ـ لعدة سنوات، وهذا هو الأساس في إمكانية استرجاع البيانات المحذوفة حتى بعد عملية الفورمات.
الأقراص الصلبة هي صناديق مختومة تحتوي على عدة صفائح معدنية صلبة مركّبة سوية على مغزل، بشكل يشبه تقريباً كدسة أسطوانات الموسيقى في صندوق موسيقى قديم. لكن هناك فرق رئيسي واحد: بين كل صفيحة وأخرى هناك مساحة صغيرة جداً تستطيع أن تتحرّك عبرها الذراع المعدنية من دون أن تلمس الصفيحة الموجودة تحتها أو فوقها.
في نهاية هذه الذراع (هناك ذراع واحدة لكل صفيحة داخل القرص الصلب) يوجد رأس قراءة/كتابة.
آلية عمل الأقراص الصلبة:
نذكر أولاً بالنقاط التالية:
· بعض المعادن يمكن مغنطتها.
· المغناطيس بشكل عام له قطبين سالب وموجب.
· انسياب الكهرباء عبر سلك تنشئ حقلاً مغناطيسياً.
وإذا طبقنا النقاط السابقة الذكر على القرص الصلب لوجدنا أن الصفائح تكون ممغنطة كونها معدنية، لذا فهي ستحافظ على صيغتها الممغنطة لسنوات طويلة.
وبما أن المغناطيس يشكل قطبين فيمكننا أن نقول أن أحد هذين القطبين هو 1 وأن القطب الآخر هو 0. وبذلك تتشكل لدينا اللغة الثنائية (لغة الآلة) وذلك من خلال توليد حقل مغناطيسي بمرور التيار الكهربائي في لفة الأسلاك الموجودة في الرأس يتكون لدينا قطب والقطب الآخر هو الشحنات المتواجدة على الصفائح.
وعندما يهيئ نظام التشغيل قرصاً صلباً، سيستعمل قسماً من المادة المغنطيسية لإعداد بنيات على القرص ستقسّمه إلى قطع، إذا أردت ذلك. في الواقع، التهيئة تعطي القرص عدة مستويات مختلفة من التنظيم، أي أنها تقوم بتوحيد الشحنة، لكن أصغر مستوى يستطيع الحاسب أن يعمل معه يدعى عنقود (cluster). كما يوحي اسمه، إنه مجرد مجموعة صغيرة من البتات الموجودة بجانب بعضها البعض في القرص. عندما تحفظ ملفاً في القرص، يجد نظام التشغيل أول عنقود غير مستعمل ويبلّغ رأس القراءة/الكتابة في القرص ببدء العمل.
كلما امتلأ كل عنقود، يُستعمل العنقود التالي إلى أن يُكتَب الملف بأكمله. ثم يكتب نظام التشغيل معلـومات تقرن اسم الملف بالعناقيد المادية التي يستعملها على القرص. عندما تطلب استخدام ملف، يجد نظام التشغيل مكانه في الدليل، أو الجدول، ويأمر أجهزة محرّك الأقراص بالعمل.
يمكن أن يتعطّل القرص الصلب لعدة أسباب، لكن كان هناك سبب شائع في الماضي هو ملامسة رأس القراءة/الكتابة للصفيحة عن غير قصد. عند تلك السرعات، هناك كلمة دقيقة أكثر لوصف هذا النوع من الملامسة هي ينهار (crash)، لذا هذا هو المصطلح الذي نستعمله عادة لقصد تعطّل القرص الصلب. هناك استثناءات ملحوظة، لكن ما نسميه قرصاً صلباً يكون عادة مثبتّاً بشكل دائم داخل الحاسب.
سوف نتحدث عن أهم مواصفات القرص الصلب:
1 ـ نوع الناقل وهو على نوعين:
SCSI وهو ناقل يتعامل مع أقراص صلبة ذات كفاءة عالية جداً وتخصص للأجهزة الخادمة Servers ولا ينصح بها للمستخدم العادي لارتفاع سعرها الذي يصل إلى أكثر من ضعفي الناقل الآخر، كما أن اللوحة الأم التي تدعمه غالية السعر أما إذا استخدمته مع لوحة أم عادية فسوف تحتاج إلى بطاقة SCSI المرتفعة الثمن نسبياً.
IDE وهو الناقل المستخدم بشكل واسع في الأجهزة الشخصية الخاصة بالمستخدمين وهي ما تحدثنا عنها سابقاً وسنتحدث عنها في الفقرات القادمة.
2 ـ سرعة دوران القرص الصلب:
الصفائح في القرص الصلب تدور بسرعات غير معقولة: 7200 إلى 10.000 دورة بالدقيقة (RPM) في محرّكات الأقراص الحالية. وكما تتوقع، كلما دارت الصفائح أسرع، كلما أمكن استخراج المحتوى بشكل أسرع. في الحقيقة، المسألة ليست بهذه البساطة. هناك عوامل أخرى، من بينها السرعة التي تستطيع رأس القراءة/الكتابة أن يتحرّك بها، تساعد في تحديد أداء الأقراص الصلبة. بسبب تحرّك الهواء داخل محرّك الأقراص عند دوران الصفائح، تستطيع رؤوس القراءة / الكتابة على أن تطفو حرفياً فوق سطح كل صفيحة.
كما ينبغي التنويه أن عند هذه السرعة تزيد من حرارة القرص الصلب ويزيد ارتفاع صوته، ولذلك إذا كانت الحرارة مرتفعة يفضل استخدام جهاز تبريد القرص الصلب والذي تستطيع أن تصنعه بنفسك أو أن تشتريه.
3 ـ سرعة الولوج:Seek Time
ووحدة قياسها ms أي Millisecond وتساوي واحد على الألف من الثانية، ويفضل أن تكون سرعة الولوج 9 أو أقل من ذلك قدر الإمكان.
4 ـ تقنية ATA وهي ثلاثة تقنيات:
(1) Ultra DMA 33 وهي تقنية قديمة.
(2) Ultra DMA 66 وهي التقنية الأوسع انتشارا حاليا
(3) Ultra DMA 100 وهي التقنية الأحدث
ويفضل التقنية الأخيرة للحصول على أكبر كفاءة في عمل الجهاز وهي متوفرة مع الانتباه إلى أن اللوحة الأم يجب أن تدعم هذه التقنية لنستفيد من سرعة هذه التقنية كما أنها تستخدم شريط أسلاك للبيانات يختلف عن المستخدم في Ultra DMA 33
5 ـ سعة القرص الصلب:
هناك عدة أحجام للقرص الصلب وتطورت الأحجام بشكل متسارع ليصل الآن إلى 250GB ويجب أن نراعي عدة أمور في اختيار حجم القرص الصلب:
· توافق القرص الصلب مع اللوحة الرئيسية. حيث لا يمكننا تركيب قرص صلب ذو سعة عالية على لوحة رئيسية قديمة.
· اختيار كبل نقل البيانات المناسب لنوع القرص الصلب.
· اختيار القرص المناسب للأعمال المناسبة أي أن الأعمال المكتبية تحتاج إلى قرص صلب متوسط السرعة وأعمال الصوت والصورة بحاجة إلى قرص صلب ذو سعة عالية وسرعة كبيرة.
تركيب قرص صلب :
إن تركيب قرص صلب واحد في الجهاز لا يتطلب الجهاد الكبير ولكن المشكلة تكمن في تركيب أكثر من قرص صلب واحد في الجهاز.
لتركيب أكثر من قرص صلب يجب مراعاة ما يلي:
أن توصل بنفس الكيبل (أي في فتحة واحدة IDE).
في كل IDE يمكن تركيب قرصين صلبين أي يمكن تركيب 4 اقرص صلب في الجهاز والحد دون تركيب القرص المضغوط.
في حالة تركيب قرصين يجب تحديد من هو السيد Master ومن هو العبد Slave وهذا التحديد يتم عن طريق الوثبات أو الـ Jumpers الموجودة عادة بين توصيلة الكهرباء والمعلومات في القرص الصلب، ولكن هذا الضبط يختلف من قرص صلب إلى أخر فيجب مراجعة الوثائق المرفقة مع القرص الصلب ويمكن أن تجدها مكتوبة على ظهر القرص الصلب.
وحتى يتمكن الحاسب من التعرف على القرص الصلب واستعماله يجب أن تخبره بمواصفات ذلك القرص، وتكون المواصفات في الغالب تتكون من عدد السلندرات، الرؤوس، القطاعات، أي ما يسمى write precomp وكذلك ما يسمى منطقة الهبوط (landing zone) ،ولحسن الحظ يتمكن الحاسب غالباً بسهولة من التعرف عليها بواسطة خطوات بسيطة منك لكن لاحظ أن الـ Bios يختلف من جهاز إلى آخر وقد تلاحظ بعض الاختلافات التي قد تكون كبيرة أحياناً ....
· بمجرد تشغيل الحاسب تظهر الشاشة الخاصة بفحص مكونات الجهاز.
· اضغط مفتاح DEL لتدخل لإعدادات الـ Bios (قد تختلف من نوع إلى آخر ولكن هذه هي الطريقة الأكثر شيوعاً).
· اختر التعرف على الأقراص الصلبة وعادة ما تكون:
"hard drive auto detection " أو " IDE auto detection " أو ما يشبهه (تقريباً كل اللوحات الأم الحديثة تدعمها بينما يجب أن تضع في اعتبارك أن الأجهزة القديمة قد لا يمكنها ذلك)
· سوف يتعرف الـ Bios على أول قرص صلب ( القرص السيد في الـ IDE1) ويعرض عليك خيارات وفي العادة يكون الأفضل الذي يعمل جيداً هو الخيار الذي يحتوي على LBA مما يدل على استخدام Logical Block Addressing .
· ثم كرر العملية مع باقي الأقراص ( لاحظ أن الأقراص المدمجة لا تظهر عند الكشف عن الأقراص الصلبة)
· أخرج من الـ Bios مع حفظ الإعدادات save setup exit and أو ما يماثله.
لو كان الـ Bios لا يدعم التعرف التلقائي على القرص الصلب فيجب إدخال تلك الإعدادات يدوياً حيث يوجد عادةً على الأقراص الصلبة ملصق يبين إعدادات الـ Bios التي من المفترض استخدامها.
حسناً لو فرضنا أن الـ Bios لم يتعرف على واحد أو أكثر من الأقراص الصلبة، فغالباً ما يكون هناك خطأ ما في التوصيل أو عدم توافق بين سعة القرص الصلب والـ Bios، الحل هو فحص التوصيلات من جيد.
إذا تم كل شيء على ما يرام فسوف يظهر أسم ومواصفات القرص (أو الأقراص) في جدول المواصفات بعد بداية تشغيل الجهاز بثواني.
