القرص الصلب - جديد العلم والمعرفة

    • القرص الصلب - جديد العلم والمعرفة

      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













      المصدر: مدونة العلم والمعرفة


      ¨°o.O ( على كف القدر نمشي ولا ندري عن المكتوب ) O.o°¨
      ---
      أتمنى لكم إقامة طيبة في الساحة العمانية

      وأدعوكم للإستفادة بمقالات متقدمة في مجال التقنية والأمن الإلكتروني
      رابط مباشر للمقالات هنا. ومن لديه الرغبة بتعلم البرمجة بلغات مختلفة أعرض لكم بعض
      المشاريع التي برمجتها مفتوحة المصدر ومجانا للجميع من هنا. تجدون أيضا بعض البرامج المجانية التي قمت بتطويرها بذات الموقع ..
      والكثير من أسرار التقنية في عالمي الثاني
      Eagle Eye Digital Solutions