면, 레일 및 섹터
하드 드라이브가 분할되면 가장자리, 도로, 섹터로 나뉩니다. 이것들은 단지 가상의 개념일 뿐, 실제로 하드 드라이브에 있는 것은 아니라는 점에 유의해야 한다. 먼저 표면을 말하다. 하드 드라이브는 일반적으로 하나 이상의 원형 필름으로 구성됩니다. 우리가 말했듯이, 각 원형 필름에는 데이터를 저장하는 데 사용되는 두 개의 "면" 이 있습니다. 면 수에 따라 0 면, 1 면, 2 면 ... 각 면에는 읽기 및 쓰기 헤드가 있기 때문에 0 머리와 1 머리라고도 합니다. 하드 드라이브 용량과 사양에 따라 하드 드라이브 (또는 헤드) 의 수도 2 개에서 수십 개로 다를 수 있습니다. 각 면의 레일 번호가 같은 레일이 하나의 원통으로 결합됩니다 (예: 1). (그림)
위에서 우리는 트랙의 개념을 언급했다. 그럼 도대체 트랙이란 무엇일까요? 디스크가 회전하기 때문에 연속적으로 기록된 데이터가 원 위에 배열됩니다. 우리는 이런 원을 궤도라고 부른다. (그림 2) 읽기/쓰기 헤드가 원형막의 반지름 방향으로 일정 거리만큼 이동하면 이후에 기록된 데이터가 다른 트랙에 배치됩니다. 하드 드라이브 사양에 따라 트랙 수는 수백 개에서 수천 개로 다양합니다. 트랙은 수천 바이트의 데이터를 수용할 수 있지만 호스트는 한 번에 이렇게 많은 데이터를 읽고 쓸 필요가 없기 때문에 트랙을 여러 세그먼트로 나누어 각 세그먼트를 섹터라고 합니다. 섹터에는 일반적으로 5 12 바이트의 데이터가 저장됩니다. 섹터에도 번호가 필요합니다. 같은 트랙 내의 섹터를 섹터 1, 섹터 2 라고 합니다 ...
효율성을 높이기 위해 컴퓨터는 섹터 단위로 하드 드라이브를 읽고 씁니다. 컴퓨터에 하드 드라이브에 저장된 바이트만 필요한 경우에도 해당 바이트가 있는 섹터의 5 12 바이트를 한 번에 모두 메모리로 읽어 필요한 바이트를 사용해야 합니다. 그러나 위에서 말씀드린 바와 같이 하드 드라이브에는 흔적이 없고 표면에는 트랙과 섹터의 구분이 없습니다. 헤드가 적절한 반경에 따라 트랙을 조준할 수 있지만, 원 끝에서 끝까지 연결된 섹터에서 필요한 섹터를 어떻게 찾을 수 있습니까? 원래 각 섹터는 5 12 바이트로 구성될 뿐만 아니라 컴퓨터에서 액세스하는 데이터의 프런트엔드와 백엔드의 특정 데이터로 섹터 경계 표시를 구성하였습니다. 이 태그에는 섹터 번호와 같은 정보가 포함되어 있습니다. 컴퓨터는 이러한 플래그를 사용하여 섹터를 식별합니다.
하드 드라이브의 데이터 구조
앞서 하드 드라이브에 있는 데이터 스토리지의 일반적인 원리에 대해 설명했습니다. 하드 드라이브에 대해 더 잘 이해하려면 하드 드라이브의 데이터 구조에 대한 간단한 이해도 있어야 합니다. 하드 드라이브의 데이터는 다양한 특성과 기능에 따라 크게 5 개 부분 (MBR 영역, DBR 영역, FAT 영역, DIR 영역 및 데이터 영역) 으로 나눌 수 있습니다. 다음은 각각 소개하겠습니다.
1.MBR 영역
MBR (마스터 부트 레코드 마스터 부트 레코드 영역)? 0 트랙, 0 실린더 및 1 섹터는 전체 하드 드라이브에 있습니다. 그러나 마스터 부트 섹터는 총 ***5 12 바이트 중 MBR 은 446 바이트만 차지하고 나머지 64 바이트는 DPT (디스크 파티션 테이블) 에 넘깁니다 (표 참조). 마지막 두 바이트' 55, AA' 는 파티션의 끝 태그입니다. 이 전체가 하드 디스크의 마스터 부트 섹터를 구성합니다. (그림)
마스터 부트 레코드에는 하드 드라이브에 대한 일련의 매개변수와 부트 프로그램이 포함되어 있습니다. 하드 드라이브 부트 프로그램의 주요 역할은 시스템 하드웨어가 자체 테스트를 완료한 후 파티션 테이블이 올바른지 확인하고 활성화 플래그가 있는 파티션에서 운영 체제를 부팅하고 부트 프로그램에 제어권을 부여하는 것입니다. MBR 은 파티션 프로그램 (예: Fdisk.exe) 에 의해 생성되며 운영 체제에 관계없이 하드 디스크 부트 프로그램을 변경하여 다중 시스템 스토리지를 구현할 수 있습니다.
다음은 마스터 부트 레코드를 보다 직관적으로 이해할 수 있도록 예를 들어 보겠습니다.
예: 80 010100b Fe BF fc 3f 00 000 007 e86bb00
여기서 우리는 앞의 "80" 이 파티션의 활성화 플래그라는 것을 알 수 있는데, 이는 시스템이 부팅 가능하다는 것을 의미합니다. "0 1 0 1 00" 은 분할 영역 시작 시 1 위가 0 1 이고 시작 시 섹터 번호가 0 1 이고 시작 시 실린더 번호가 00 임을 의미합니다. "0B" 는 파티션의 시스템 유형이 FAT32 이고 다른 일반적인 시스템 유형은 04(FAT 16), 07 (NTFS) 임을 의미합니다. "FE BF FC" 는 파티션 끝의 1 위는 254, 파티션 끝의 섹터 수는 63, 파티션 끝의 기둥 수는 764 를 의미합니다. 3F 00 00 00' 은 첫 번째 섹터의 상대 섹터 번호가 63 임을 의미합니다. 7E 86 BB 00' 은 총 섹터 수가 12289622 임을 의미합니다.
2.DBR 지역
DBR(Dos 부트 레코드) 은 운영 체제의 부트 레코드 영역입니다. 일반적으로 하드 디스크의 0 트랙 1 실린더 1 섹터에 있으며 운영 체제에서 직접 액세스할 수 있는 첫 번째 섹터입니다. 여기에는 부트 프로그램과 BPB(Bios 매개변수 블록) 라는 이 파티션의 매개변수 레코드 테이블이 포함되어 있습니다. 부트 프로그램의 주요 임무는 MBR 이 시스템 제어를 맡길 때 이 파티션과 디렉토리의 처음 두 파일이 운영 체제의 부트 파일인지 여부를 확인하는 것입니다 (DOS 의 경우 Io.sys 와 Msdos.sys). 만약 그것이 존재한다면, 그것을 메모리로 읽어 주고, 제어권을 파일에 건네준다. BPB 매개변수 블록은 시작 섹터, 끝 섹터, 파일 저장 형식, 하드 디스크 미디어 설명자, 루트 크기, fat 수, 할당 단위 크기 등 파티션의 중요한 매개변수를 기록합니다. 고급 포맷 프로그램 (Format.com 및 기타 프로그램) 에서 DBR 을 제작합니다.
3. 지방 지역
DBR 뒤에는 익숙한 FAT (파일 할당 테이블) 영역이 있습니다. 파일 할당 테이블의 개념을 설명하기 전에 클러스터의 개념을 먼저 말해 보세요. 파일이 디스크 공간을 차지하는 경우 기본 단위는 바이트가 아니라 클러스터입니다. 일반적으로 클러스터당 플로피 디스크당 1 섹터가 있으며 클러스터당 섹터 수는 총 하드 드라이브 용량과 관련이 있으며 4,8,16,32,64 일 수 있습니다. ...
동일한 파일의 데이터가 반드시 디스크의 연속 영역에 완전히 저장되는 것은 아니며 종종 체인처럼 저장되는 세그먼트로 나뉩니다. 이러한 저장 방식을 파일 체인 저장이라고 합니다. 세그먼트와 세그먼트 사이의 연결 정보 (즉, FAT) 가 하드 디스크에 저장되기 때문에 운영 체제는 파일을 읽을 때 항상 각 세그먼트의 위치를 찾아 제대로 읽습니다.
파일을 체인식으로 저장하려면 하드 드라이브에서 파일이 이미 사용 중인 클러스터를 정확하게 기록하고 각 사용 중인 클러스터에 대해 후속 내용을 저장할 다음 클러스터 번호를 지정해야 합니다. 파일의 마지막 클러스터의 경우 클러스터에 후속 클러스터가 없음을 표시해야 합니다. 이것들은 모두 FAT 테이블에 저장되고, 테이블에는 많은 항목이 있으며, 각 항목은 하나의 클러스터에 대한 정보를 기록합니다. 파일 관리에 f.a.s.t. 의 중요성 때문에 f.a.s.t. 는 원본 f.t. 뒤에 동일한 f.a.s.t. 를 구축하는 백업이 있습니다. 새로 형성된 f.a.s.t. 의 모든 항목은 "사용되지 않음" 으로 표시되지만 디스크가 로컬에서 손상된 경우 포맷터는 손상된 클러스터를 감지하고 해당 항목에 "손상된 클러스터" 로 표시하므로 나중에 파일을 저장할 때 클러스터가 사용되지 않습니다. FAT 항목의 수는 하드 디스크의 총 클러스터 수와 같으며, 각 항목이 차지하는 바이트 수도 클러스터 번호를 저장해야 하기 때문에 총 클러스터 수에 맞게 조정되어야 합니다. FAT 에는 여러 가지 형식이 있으며 가장 일반적인 형식은 FAT 16 및 FAT32 입니다.
4. 디어 카운티
DIR (디렉토리) 은 루트 영역, 두 번째 FAT 테이블 (백업 FAT 테이블), 루트 디렉토리에 있는 각 파일 (디렉토리) 의 초기 단위, 파일의 속성 등을 기록합니다. 파일 위치를 찾을 때 운영 체제는 DIR 의 시작 장치와 FAT 테이블에 따라 하드 드라이브에서 파일의 정확한 위치와 크기를 알 수 있습니다.
5. 데이터 영역
데이터 영역은 실제 데이터 저장 장소로, DIR 영역 뒤에 위치하여 하드 드라이브의 데이터 공간을 대부분 차지합니다.
디스크 파일 시스템
전문가가 FAT 16, FAT32, NTFS 등의 용어를 자주 듣는다. 친구들은 이것이 파일 시스템을 가리킨다는 것을 어렴풋이 알 수 있다. 그런데 이렇게 많은 파일 시스템이 무슨 뜻인가요? 오늘 같이 공부합시다.
1. 파일 시스템이란 무엇입니까?
파일 시스템은 운영 체제에서 파일을 구성, 저장 및 명명하는 구조입니다. 디스크 또는 파티션과 포함된 파일 시스템 간의 차이는 매우 중요합니다. 대부분의 애플리케이션은 파일 시스템을 기반으로 실행되므로 다른 파일 시스템에서는 작동하지 않습니다.
2. 파일 시스템 제품군
일반적으로 사용되는 많은 파일 시스템이 있습니다. MS-DOS 및 Windows 3.x 는 FAT 16 파일 시스템을 사용하며 Windows 98 은 기본적으로 FAT 16 을 사용합니다. Windows 98 과 Me 는 FAT 16 과 FAT32 파일 시스템을 모두 지원할 수 있습니다. Windows NT 는 FAT 16 및 NTFS 를 지원하고 Windows 2000 은 FAT 16, FAT32 및 NTFS 를 지원하며 Linux 는 fat/kr 과 같은 많은 파일 시스템을 지원합니다 다음은 이러한 파일 시스템에 대한 간략한 설명입니다.
(1)FAT 16
FAT 의 전체 이름은' 파일 할당 테이블' 이며, MS-DOS 에 처음 적용된 것은 1982 년이었다. FAT 파일 시스템의 주요 장점은 MS-DOS, Windows 3.x, Windows 9x, Windows NT, OS/2 등 다양한 운영 체제 액세스를 허용할 수 있다는 것입니다. 이 파일 시스템은 8.3 명명 규칙 (파일 이름은 최대 8 자, 확장명은 3 자) 을 따릅니다.
(2)VFAT
VFAT 는 "확장 파일 할당 테이블 시스템" 을 의미하며 주로 Windows 95 에 사용됩니다. FAT 16 파일 시스템을 확장하며 최대 255 자의 긴 파일 이름을 지원합니다. VFAT 는 확장자를 유지하고 파일 날짜 및 시간 속성을 지원하며 각 파일에 대해 파일이 작성된 날짜/시간, 파일이 가장 최근에 수정된 날짜/시간, 파일이 가장 최근에 열린 날짜/시간 등 세 가지 날짜/시간을 유지합니다.
(3)FAT32
FAT32 는 주로 Windows 98 시스템에서 사용되며 디스크 성능을 향상시키고 사용 가능한 디스크 공간을 늘릴 수 있습니다. 한 클러스터의 크기가 FAT 16 보다 훨씬 작기 때문에 디스크 공간을 절약할 수 있습니다. 2G 이상의 파티션 크기를 지원합니다. 친구들은 첨부된 표에서 FAT 16 이 FAT32 와 다르다는 것을 알 수 있다.
⑷HPFS
고성능 파일 시스템. OS/2 의 고성능 파일 시스템 (HPFS) 은 주로 FAT 파일 시스템이 하이엔드 운영 체제에 적합하지 않다는 단점을 극복합니다. HPFS 는 긴 파일 이름을 지원하며 FAT 파일 시스템보다 오류 수정 기능이 뛰어납니다. Windows NT 는 HPFS 도 지원하므로 OS/2 에서 Windows NT 로 쉽게 전환할 수 있습니다. HPFS 와 NTFS 는 긴 파일 이름을 포함한 많은 공통 기능을 가지고 있지만 신뢰성이 떨어집니다.
(5) 비관세 장벽
NTFS 는 Windows NT/2000 운영 체제 전용 고급 파일 시스템으로 파일 시스템 장애 복구, 특히 대용량 스토리지 미디어 및 긴 파일 이름을 지원합니다. NTFS 의 주요 약점은 Windows NT/2000 만 인식할 수 있다는 것입니다. FAT 파일 시스템 및 HPFS 파일 시스템의 파일을 읽을 수 있지만 FAT 파일 시스템 및 HPFS 파일 시스템에서 해당 파일을 액세스할 수 없으므로 호환성에 문제가 있습니다.
Ext2
Linux 에서 가장 많이 사용되는 파일 시스템입니다. Linux 용으로 특별히 설계되어 가장 빠르고 CPU 를 가장 적게 사용하기 때문입니다. Ext2 는 하드 드라이브와 같은 표준 블록 장치와 플로피 디스크와 같은 이동식 저장 장치에 모두 사용할 수 있습니다. SGI 의 XFS, ReiserFS 및 ext3 파일 시스템과 같은 차세대 Linux 파일 시스템이 출시되었습니다.
요약: 위 작성자가 6 가지 파일 시스템을 소개했지만 FAT 16/32 및 NTFS 가 주도하고 FAT32 가 가장 많이 사용되었습니다. 내 컴퓨터에 있는 드라이브 속성을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하면 일반 옵션에 사용된 파일 시스템을 볼 수 있습니다 (그림 참조).
하드 드라이브 번호를 명확하게 식별합니다
현재 전자시장의 하드 드라이브 브랜드는 IBM, Quantum, 히젤, 마이토 등' 오래된 크기' 에 불과하다. 이 하드 드라이브 모델들의 숫자는 각기 다르므로 눈부시다. 사실 이 숫자들은 모두 일정한 법칙을 가지고 있는데, 어떤 특이성을 나타냅니까? 의 의미. 일반적으로 하드 드라이브의 일련 번호에서 인터페이스를 포함한 하드 드라이브의 성능 지표를 알 수 있습니까? 유형, 속도, 용량 등. DIY 의 친구로서, 하드 드라이브 번호의 정확한 식별을 제대로 파악해야만 하드 드라이브를 사는 것이 훨씬 편리할 수 있다 ('블랙' 을 피하기 위함). 최소한 팔리지 않는 사람은 뭐라고 말할까. 참고할 수 있는 몇 가지 예가 있습니다.
I. 국제 상업 기계 회사
IBM 은 하드 드라이브 업계의 거물로서 거의 모든 하드 드라이브 분야를 포괄하고 있습니다. 그리고 IBM 은 지난해 하드 드라이브 용량과 가격전의 시초였다. IBM 덕분에 오늘 저렴하고 대용량 하드 드라이브를 사용할 수 있습니다.
IBM 의 각 제품은 제품명+제품군 코드+인터페이스 유형+디스크 크기+속도+용량이라는 이름으로 여러 시리즈로 나뉩니다. Deskstar 22GXP 의 13.5GB 하드 드라이브를 예로 들어 보겠습니다. 하드 드라이브의 모델 번호는 DJNA-37 1350, 문자 d 는 Deskstar 제품, JN 은 Deskstar25GP 및 22GP 제품군, a 는 ATA 인터페이스, 3 은 3 인치 디스크, 7 은 7200 rpm 제품, 입니다 IBM 일련 번호 (IDE) 의 의미는 다음과 같습니다.
TT=Deskstar 16GP 또는 14GXP JN=Deskstar 25GP 또는 22gxp RV = ultrastar18ll
인터페이스 유형의 의미는 a = ATA 입니다.
S 와 u = ultra SCSI, Ultra SCSI Wide, Ultra SCSI SCA, 향상된 SCSI,
향상된 확장 SCSI(SCA)
C = 직렬 스토리지 아키텍처 연속 스토리지 시스템 SCSI L= = fibre channel SCSI
둘째, 마이토 (마이토)
Maituo 는 미국 현대 전자 회사의 독립 자회사입니다. 과거에는 IDE 와 SCSI 를 모두 포괄하였지만 SCSI 제품의 경쟁력이 부족하여 결국 이 하이엔드 시장을 포기하고 IDE 하드 드라이브에 집중했습니다. 따라서 마이토는 오늘날 가장 독점적인 하드 드라이브 제조업체여야 합니다.
MAXTOR 하드 드라이브 번호 지정 규칙은 다음과 같습니다. 첫 번째+용량+인터페이스 유형+헤드 수, MAXTOR? 4 세대 다이아 부터 그 첫 번째 숫자 는 9, 지금까지 계속됐기 때문에 오늘 전자 시장 에서 볼 수 있는 마이토 하드 디스크 의 첫 번째 숫자 는 기본적으로 9 다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 또한 MAXTOR number 에는 마그네틱 수의 개념이 있습니다. MAXTOR 하드 드라이브는 각 디스크 스토리지의 I nitiator 이므로 각 디스크 스토리지는 하드 디스크 모델의 마그네틱 수에 반영됩니다. 디스크당 스토리지 용량 = 2 * HDD 총 용량/헤드 수.
이제 다이아 Max Plus 6800 의 10.2 GB 하드 드라이브를 예로 들어 보겠습니다. 이 하드 드라이브? 모델 번호 9 1024U3, 9 가 1 위, 1024 가 용량, U 가 인터페이스 유형 UDMA66, 3 은 하드 드라이브에 세 개의 헤드가 있다는 것을 의미하며, 디스크 중 한 쪽에 데이터가 있음을 의미합니다. 디스크당 스토리지 용량은 2* 10.2/3=6.8GB. MAXTOR 하드 디스크 인터페이스 유형 문자 의미는 다음과 같습니다.
A = Pio 모드 d = udma33 모드 u = udma66 모드.
셋째, 세이건 (SEAGATE)
Shijie Technology 는 세계에서 가장 큰 디스크 드라이브, 자기입니까? IBM, Compaq, Sony 등 업계의 주요 하드 드라이브 공급업체인 디스크 및 읽기 및 쓰기 헤드 제조업체입니다. 씨제스는 또한 업계 최초의 10000 rpm 하드 드라이브 (재규어 치타 시리즈 SCSI) 의 기록과 최대 용량 (재규어 III 73GB) 의 기록을 보유하고 있어 회사의 실력을 알 수 있다. 하지만? SCSI 하드 드라이브와 같은 하이엔드 어플리케이션에 초점을 맞추고 있으며 로우엔드 가정용 제품 개발에 특히 신경을 쓰지 않기 때문에 DIY 주 눈에는 quantum 과 같은 하드 드라이브 공급업체보다 못하다고 생각하십니까? (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 。 다행히도, Xijie 는 제때 이 문제를 알아차렸고, 얼마 전 시장에 진출한 바라쿠다 시리즈는 희첩한 하드 드라이브를 쓸어버렸다. 예전에는 각 디스크 저장, 속도, 소음, 외부 주파수 이상 상황에서 안정적으로 작동했습니다. 품질과 종합 성능 방면의 단점.
히타이트 하드 드라이브 제품군의 제품명은 로우엔드에서 하이엔드에 이르기까지 U4 시리즈, Medalist 시리즈, U8 시리즈, Medalist Pro 시리즈, Barracuda 시리즈입니다. 여기서 Medalist Pro 와 Barracuda 제품군은 7200 rpm 제품이고 다른 제품은 5400 rpm 제품입니다. 하드 드라이브의 모델 번호는 모두 ST 로 시작하는데, 지금은 쿨어 10.2GB 하드 드라이브를 예로 들어 설명한다. 하드 드라이브의 모델 번호는 ST3 10220A 이고, ST 뒤의 첫 번째 숫자는 하드 드라이브의 크기를 나타내고, 3 은 하드 드라이브가 3 인치 디스크를 사용하고 있음을 나타냅니다. 지금은 기본적으로 다른 규격의 하드 드라이브가 없습니다. 보세요? 대부분의 하드 드라이브의 자릿수는 3 이 아니며 3 뒤의 1022 는 하드 드라이브가 포맷된 용량이 10.22GB 이고 마지막 0 은 7200 회전한 제품을 나타냅니다. 이는 이전의 엔트리급 제품인 Medalist ST38420A 와 혼동하지 마십시오. 대부분의 Medalist Pro 시리즈는 7200 rpm 하드 드라이브로 끝나는 제품으로 시작하고 1 및 2 를 포함한 기타 숫자는 5400 rpm 으로 끝나는 제품으로 시작합니다. 모델 끝에 있는 문자는 하드 드라이브의 인터페이스 유형입니다. Seagate 하드 드라이브 인터페이스 유형의 문자 의미는 다음과 같습니다.
A=ATA UDMA33 또는 UDMA66 IDE 인터페이스 AG 는 노트북용 ATA 인터페이스 하드 드라이브입니다.
W 는 초폭 SCSI 입니다.
데이터 전송 속도는 초당 40MB, n 은 매우 좁은 SCSI, 데이터 전송 속도는 초당 20MB 입니다.
ST3450 1W/FC 및 ST19101n/FC 의 fc (fibre channel) 는 fibre channel 을 나타냅니다
하드 드라이브 및 인터페이스 표준 개발 기록
첫째, 하드 드라이브의 역사
하드 드라이브의 역사에 대해 말하자면, 파란 거인 IBM 이 맡은 중요한 역할을 언급하지 않을 수 없다. 하드 드라이브를 발명하고 발전에 일련의 큰 기여를 했다. 디스크 시스템이 발명되기 전에 컴퓨터는 천공 테이프와 테이프를 사용하여 프로그램과 데이터를 저장합니다. 이러한 저장 방식은 용량이 낮고 속도가 느릴 뿐만 아니라 순차적으로 저장되는 단점이 있습니다. 이후 데이터를 읽으려면 처음부터 시작해야 하므로 데이터에 대한 랜덤 액세스가 불가능합니다.
1956 년 9 월 IBM 은 세계 최초의 상용 하드 드라이브 IBM 350 RAMAC (랜덤 액세스 방법의 회계 및 제어) 을 선보였습니다. 이 시스템의 총 용량은 5MB 에 불과하지만 직경 24 인치 디스크 50 개로 구성된 거대한 물건이다. 1968 년 IBM 은 처음으로' Winchester' 윈체스터 기술을 제안했다. 윈체스터' 기술의 본질은' 밀폐된 고정 고속 회전식 도금판을 이용해 헤드가 디스크 레이디얼을 따라 움직이고 헤드가 고속 회전판 위에 떠 있어 디스크와 직접 접촉하지 않는다' 는 것이다. 이것이 바로 현대 하드 드라이브의 프로토타입이다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 1973 년, IBM 은 윈체스터 기술로 제조된 최초의 하드 드라이브를 제조했고, 하드 드라이브 기술의 발전은 올바른 구조적 기반을 갖추었다. 1979 년에 IBM 은 또 박막 헤드를 발명하여 하드 드라이브 부피를 더욱 줄이고 용량을 늘리고 읽기 및 쓰기 속도를 높일 수 있게 했다. 1970 년대 말 80 년대 초에는 마이크로컴퓨터의 싹기였으며, 이 시기에는 히젤, 양자, 마이토를 포함한 많은 유명 하드 디스크 업체들이 탄생했다. 1979 년 IBM 의 두 직원인 알란 슈가트와 페니스 코너는 5.25 인치 플로피 드라이브 크기의 하드 드라이브를 개발하기로 결정했습니다. 그들이 IBM 을 떠난 후, Sijie 가 설립되었습니다. 이듬해, 히젤은 소형 컴퓨터에 적합한 첫 번째 하드 드라이브를 출시했는데, 용량은 5MB 로 플로피 드라이브와 비슷한 크기였다.
PC 시대 이전의 하드 디스크 시스템은 부피가 크고, 용량이 작고, 속도가 느리고, 가격이 높은 것이 특징이다. 당시 컴퓨터의 적용 범위가 너무 작고, 기술과 시장의 관계가 서로 제약되어 스토리지 업계를 포함한 전체 컴퓨터 산업의 발전을 제한했기 때문이다. 1980 년대 말, IBM 은 하드 디스크 발전에 또 다른 큰 기여를 했습니다. 즉, 데이터를 읽을 때 신호 변화에 매우 민감한 MR (자기 저항) 헤드를 발명한 것입니다. 디스크의 스토리지 밀도를 이전의 인치당 20MB 보다 수십 배 높일 수 있습니다. 199 1 년, IBM 이 생산한 3.5 인치 하드 드라이브는 MR 헤드를 사용하여 하드 드라이브 용량이 처음으로 1GB 에 도달하고 하드 드라이브 용량이 GB 규모 시대로 접어들기 시작했습니다. 1999 년 9 월 7 일, Maxtor)_ Company _ 는 스토리지 높이가 10.2GB 인 최초의 ATA 하드 드라이브를 발표함으로써 하드 드라이브 용량을 새로운 이정표로 도입했습니다.
둘째, 인터페이스 표준의 개발
(1)IDE 와 EIDE 의 기원
최초의 IBM PC 에는 하드 드라이브가 없었고 BIOS 및 DOS 1.0 운영 체제도 하드 드라이브를 지원하지 않았습니다. 시스템의 메모리는 16KB 에 불과하고 플로피 드라이브와 DOS 도 옵션으로 제공되기 때문입니다. 이후 DOS 2 는 하위 디렉토리 시스템을 출시하여' 대용량' 저장 장치에 대한 지원을 추가함으로써 일부 회사들은 IBM PC 의 하드 드라이브 시스템을 판매하기 시작했습니다. 이러한 하드 드라이브는 컨트롤러 카드 및 독립형 전원 공급 장치와 함께 외부 상자에 포장되어 확장 슬롯에 꽂힌 어댑터에 케이블로 연결되어 있습니다. 이러한 하드 드라이브를 사용하려면 플로피 드라이브에서 부팅하고 특수 장치 드라이버를 로드해야 합니다.
1983 년 IBM 은 PC/XT 를 출시했습니다. XT 는 여전히 8088 CPU 를 사용하지만 구성이 훨씬 높습니다. IBM 내장형 10MB 하드 드라이브는 컨트롤러 카드 기능을 하나의 인터페이스 컨트롤러 카드로 통합하여 흔히 말하는 하드 드라이브 컨트롤러를 구성합니다. 그 인터페이스 컨트롤러 카드에는 하드 디스크 읽기 및 쓰기 프로그램을 저장하는 ROM 칩이 있습니다. 하드 드라이브 인터페이스 제어 프로그램은 80286 프로세서 기반 PC/AT 가 출시될 때까지 마더보드 BIOS 에 추가되지 않았습니다.
PC/XT 및 PC/AT 시스템에서 사용하는 하드 드라이브를 MFM 하드 드라이브 또는 ST-506/4 12 하드 드라이브라고 합니다. Mfm (modified frequency modulation) 은 코딩 체계를 의미하며 ST-506/4 12 는 Seagate 가 개발한 하드 디스크 인터페이스입니다. ST-506 커넥터에는 특별한 케이블과 커넥터가 필요하지 않지만 필요합니다.
1983 년, ESD (enhanced Small Director Interface) 인터페이스가 개발되었습니다. 이 인터페이스는 ST-506 의 2 ~ 4 배인 코덱을 하드 디스크 자체에 배치합니다. 그러나 비용이 너무 비싸서 90 년대 이후 점차 도태되고 있다.
IDE(Integrated Drive Electronics) 는 실제로 컨트롤러를 디스크와 통합하는 하드 드라이브를 의미하며, 하드 디스크 인터페이스의 케이블 수와 길이를 줄이고, 데이터 전송의 신뢰성을 높이고, 하드 드라이브를 쉽게 제조하고, 사용자 설치를 용이하게 합니다. IDE 인터페이스는 ATA (고급 기술 액세서리) 인터페이스라고도 합니다.
ATA 인터페이스는 원래 1986 에서 CDC, Compaq 및 Western Digital 에 의해 개발되었습니다. 그들은 40 셀 케이블을 사용하기로 결정했다. 가장 오래된 IDE 하드 드라이브는 5 인치, 용량은 40MB 입니다. 1980 년대 후반 이후, ATA 인터페이스는 점차 다른 오래된 인터페이스를 대체했다.
1980 년대 말, IBM 은 데이터를 읽을 때 신호 변화에 매우 민감한 MR (자기 저항) 헤드를 발명하여 디스크의 스토리지 밀도를 이전 20MB/in2 보다 수십 배 또는 수백 배 높였습니다. 199 1 년, IBM 이 생산한 3.5 인치 하드 드라이브 0663-E 12 는 MR 헤드를 사용하여 처음으로 1GB 에 도달했습니다. 그 이후로 하드 드라이브의 용량은 GB 로 진입했고, 지금까지도 대부분의 하드 드라이브는 여전히 MR 헤드를 사용하고 있다.
하드 드라이브에 대해 이야기할 때 사람들은 PIO 패턴과 DMA 패턴에 대해 자주 이야기한다. 그들은 무엇입니까? 현재 하드 드라이브와 호스트 간의 데이터 교환에는 두 가지 방법이 있습니다. 한 가지 방법은 CPU 를 통해 입출력 포트 명령을 실행하여 데이터를 읽고 쓰는 것입니다. 또 다른 하나는 CPU 가 없는 DMA 패턴입니다.
PIO 모드는 프로그래밍 입/출력 모드입니다. 이 모드는 PC I/O 포트 명령을 사용하여 모든 명령, 상태 및 데이터를 전송합니다. 드라이브에 여러 버퍼가 있기 때문에 일반적으로 I/O 문자열 조작 명령을 사용하여 하드 드라이브를 읽고 씁니다. 이 명령어는 한 번의 명령어로 여러 개의 I/O 작업을 완료할 수 있으므로 높은 데이터 전송 속도를 얻을 수 있습니다.
DMA 는 직접 메모리 액세스입니다. CPU 를 거치지 않고 하드 드라이브와 메모리 간에 데이터를 직접 전송한다는 의미입니다. OS/2, Linux, Windows NT 등과 같은 멀티태스킹 운영 체제. , 디스크가 데이터를 전송할 때 CPU 는 DOS/Windows3 에서 다른 일을 할 시간을 낼 수 있습니다. X 환경에서 CPU 는 데이터 전송이 완료될 때까지 기다려야 하므로 이 경우 DMA 모드는 의미가 없습니다.
DMA 모드에는 타사 DMA 와 타사 DMA (또는 버스 제어 DMA) 의 두 가지 유형이 있습니다. 타사 DMA 는 시스템 보드에 있는 DMA 컨트롤러의 중재를 통해 버스를 획득하고 데이터를 전송합니다. 첫 번째 DMA 는 인터페이스 카드의 논리 회로에 의해 완전히 수행되므로 버스 마스터 인터페이스의 복잡성과 비용이 증가합니다. 이제 모든 최신 칩셋은 버스 마스터 DMA 를 지원합니다.
(2)SCSI 인터페이스
소형 컴퓨터 시스템 인터페이스는 ATA 와 완전히 다른 인터페이스입니다. 하드 드라이브용으로 특별히 설계된 것이 아니라 버스 시스템 인터페이스입니다. 각 SCSI 버스는 SCSI 컨트롤러 카드를 포함한 8 개의 SCSI 디바이스에 연결할 수 있습니다. SCSI 의 장점은 ATA 인터페이스보다 전송 속도가 훨씬 빠르지만 가격도 높기 때문에 독립 버스가 CPU 를 적게 사용한다는 것입니다. 최초의 SCSI 는 1979 년 미국의 Shugart (Shugart 의 전임자) 가 제정한 것이다. 90 년대 초 SCSI 는 SCSI-2 로 발전했고, 1995 는 SCSI-3 을 출시했고, 속칭 Ultra SCSI, 1997 은 ultra2 SCSI (fast-) 를 출시했다 LVD (저전압 차등) 전송 방식을 통해 16 비트 Ultra2SCSI(LVD) 인터페이스는 최대 80MB/S 의 전송 속도를 제공하며 최대 인터페이스 케이블은 12m 으로 장치의 유연성을 크게 높입니다 1998 년 데이터 전송 속도가 더 빠른 ultra 160/m SCSI (fast-80 under wide) 사양이 공식 발표됐다. 최대 데이터 전송 속도는/kloc-
SCSI 하드 드라이브는 뛰어난 전송 성능을 제공합니다. 그러나 대부분의 마더보드에는 내장 SCSI 인터페이스가 없으므로 SCSI 하드 드라이브를 연결하려면 적절한 SCSI 카드를 설치해야 합니다. 현재 SCSI 카드에는 SCSI- 1, SCSI-2, SCSI-3 등 세 가지 공식 표준과 일부 중간 버전이 있습니다. SCSI 하드 드라이브의 최상의 성능을 얻으려면 SCSI 카드와 SCSI 하드 드라이브의 버전이 같아야 합니다 (현재 새로 제조된 SCSI 하드 드라이브와 SCSI 카드는 이전 버전과 호환되며 버전이 다를 수 있음).
(3) IEEE1394: IEEE1394 일명 firewire 또는 P 1394 는 고속 직렬 버스입니다. 기존 IEEE 1394 표준은 100Mbps, 200Mbps 및 400Mbps 의 전송 속도를 지원합니다. 앞으로 800Mbps, 1600Mbps, 3200Mbps 이상 도달 할 것입니다. 이렇게 빠른 속도로 하드 드라이브, DVD, CD-r om 과 같은 대용량 저장 장치의 인터페이스로 사용될 수 있습니다. IEEE 1394 는 향후 기존 SCSI 버스 및 IDE 인터페이스를 대체할 것으로 예상되지만, 비용이 많이 들고 기술이 미숙해 IEEE 1394 인터페이스를 사용하는 제품은 여전히 적기 때문에 하드 드라이브 수가 적습니다.