что такое геометрия диска
2.3.1. Что такое «геометрия диска»?
2.3.1. Что такое «геометрия диска»?
Как вы знаете, жесткие диски представляют собой несколько пластин с магнитным покрытием, расположенных на одной оси и вращающихся с большой скоростью. Считывание/запись информации осуществляется с помощью головок диска, расположенных одна под другой между пластинами и перемещающихся от центра к краям пластин. Окружность на магнитной пластине, которую описывает головка при вращении пластин, называется дорожкой, а совокупность таких дорожек, расположенных одна под другой (определяемая каждым фиксированным положением головок), называется цилиндром. Каждая дорожка разбита на сектора, и в сектор можно записать 512 байт полезной информации. Поэтому диски часто характеризуются совокупностью трех цифр: числом цилиндров/числом дорожек в цилиндре/числом секторов на дорожке или C/H/S (от первых букв соответствующих английских терминов: Cylinder/Head/Sector, т. е. цилиндр/головка/сектор). Эти три цифры называют «геометрией диска». Диск с геометрией C/H/S имеет объем C*H*S*512 байт.
Диски являются блочными устройствами, т. е. считывание и запись информации производится блоками, и минимальный размер блока равен одному сектору (512 байт). Для того чтобы записать информацию на диск, надо «позиционировать головку», т. е. указать контроллеру, в какой сектор эту информацию записать. Сектора как раз адресуются путем указания номера цилиндра, номера считывающей головки (или дорожки) и порядкового номера сектора на дорожке.
Читайте также
Проверка диска
Проверка диска Ошибки, возникающие на жестком диске, можно условно разделить на два типа: аппаратные и программные. Аппаратные связаны с механическим повреждением магнитного слоя диска в некоторых секторах, в результате чего они становятся непригодными для записи и
Дефрагментация диска
Дефрагментация диска Вторая кнопка в окне, изображенном на рис. 8.14, слева, отвечает за выполнение дефрагментации диска.В процессе работы на компьютере жесткий диск постепенно заполняется файлами: постоянно создаются новые, реже удаляются ненужные, что влечет за собой
2.3. Разбивка диска
2.3. Разбивка диска В ASPLinux предусмотрено три варианта использования дискового пространства для размещения ОС:1. Весь диск. В этом случае все существующие разделы будут уничтожены, а значит, вся информация будет потеряна. Этот вариант удобен, если вы устанавливаете
2.3.2. Разделы диска и таблица разбиения диска.
2.3.2. Разделы диска и таблица разбиения диска. Физические диски в Intel-системах принято разбивать на разделы. Повелось это, кажется, из-за того, что первые версии MS-DOS не могли обеспечить доступ к большим дискам (а объемы дисков росли быстрее, чем возможности DOS). Тогда
Дефрагментация диска
Дефрагментация диска Как уже было сказано, оснастка Дефрагментация диска предназначена для выполнения дефрагментации и входит в состав консоли dfrg.msc.Оснастка имеет GUID-номер <43668E21-2636-11D1-A1CE-0080C88593A5>, то есть если вы создадите DWORD-параметр Restrict_Run в ветви реестра
Проверка диска
Проверка диска Изменение времени ожиданияПри загрузке Windows после неправильного выключения запускается проверка дисков. При этом пишется что-то вроде «Через 10 секунд начну проверять. «. Чтобы уменьшить время ожидания надо в разделе HKLMSYSTEMCurrentControlSetControlSession Managerсоздать или
Вспомогательная геометрия и трехмерные кривые
Вспомогательная геометрия и трехмерные кривые Надеюсь, вы уже хорошо освоили принцип создания трехмерных моделей в КОМПАС: все построение детали состоит из последовательного рисования эскизов и выполнения над ними (или же без них) формообразующих операций. Все вроде бы
Проверка диска
Проверка диска Итак, ошибки, возникающие на жестком диске, можно условно разделить на два типа: аппаратные и программные.Аппаратные связаны с механическим повреждением диска. Как правило, разрушается не весь диск, а его отдельные участки. Такие участки называются
Дефрагментация диска
Дефрагментация диска Вторая кнопка в окне, изображенном на рис. 8.14, слева, отвечает за выполнение дефрагментации диска.Что это такое? Дело в том, что с течением времени жесткий диск постепенно заполняется файлами: постоянно создаются новые, реже удаляются ненужные, файлы
Очистка диска
Очистка диска Любой пользователь знает, что компьютер не только приносит пользу, но и вызывает головную боль. Все потому, что о нем, как и о домашнем любимце, нужно постоянно заботиться. Ежедневные разговоры с друзьями, серфинг в Интернете, установка и удаление
Часть IV Геометрия с КОМПАС-3D
Часть IV Геометрия с КОМПАС-3D
Копирование диска
Копирование диска У вас есть диск и вам нужно его скопировать? Тогда запустите Nero Express и выберите команду Копировать весь диск. Программа предложит вам выбрать привод-источник и привод приемник. Поскольку у вас, скорее всего, только один привод, то в качестве источника и
10.1. Очистка диска
10.1. Очистка диска Очистка диска – первый этап в его профилактике и ускорении работы.Существует множество программ для облегчения процесса поиска и очистки жесткого диска от ненужных данных. Примером такой программы может служить утилита The Mop (в переводе с английского
Геометрия и адресация
Геометрия и адресация Внутри диска обычно находится целый пакет пластин, расположенных одна над другой, поэтому дорожки можно представить как цилиндр (Cylinder – C). Поверхность каждой стороны каждой пластины обслуживает отдельная головка (Head – H). Любой диск можно условно
Подключение ATA-диска (IDE)
Подключение ATA-диска (IDE) Как правило, на материнской плате есть два контроллера для подключения IDE-дисков – первичный и вторичный[4]. К каждому контроллеру можно подключить два IDE-устройства. Я специально не говорю «два жестких диска», потому что к IDE-контроллеру могут
1.1 Аппаратная часть дисков
1.1.1 Магнитные диски
Демонстрация работы жесткого диска
Устройство жесткого диска с IDE разъемом
Продольная (верхний рисунок) и перпендикулярная (нижний рисунок) запись информации на диске
Примерно с 2005 года идет переход с продольной на перпендикулярную запись информации на диске, что обеспечивает большую плотность записи данных.
С 2011-2013 планируется переход на «тепловую магнитную запись», место записи будет предварительно нагреваться лазером, что уменьшит размер домена и повысит надежность хранения. Предположительная максимальная емкость от 30 до 50 ТБ.
Дорожки, цилиндры, сектора, головки
У современных жестких дисков контроллер встроен в само устройство, и берет на себя большую часть работы, которую не видит ОС.
Например, скрывают физическую геометрию диска, предоставляя виртуальную геометрии.
Физическая и виртуальная геометрия диска
На внешних дорожках число секторов делают больше, а на внутренних меньше. На реальных дисках таких зон может быть несколько десятков.
Для увеличения производительности или надежности операций ввода-вывода с диском был разработан стандарт для распараллеливания или дублирования этих операций
Основные шесть уровней RAID:
На практике, как правило, используют RAID 0, 1 и 5.
Системы RAID уровней от 0 до 5.
Фото устройства для работы с дисками
Устройство в работе
Демонстрация работы CD-drive
Запись на CD-ROM диски производятся с помощью штамповки.
CD-ROM под электронным микроскопом.
Длина пита варьируется от 850 нм до 3,5 мкм
Сначала CD-диски использовались только для записи звука, стандарт которого был описан ISO 10149 («Красная книга«).
Запись на CD-ROM производится спирально
В 1984 году была опубликована «Желтая книга«, в которой описан следующий стандарт.
Для записи данных было необходимо повысить надежность, для этого каждый байт (8 бит) стали кодировать в 14 разрядное число (по размеру почти дублирование записи, но за счет кодирования эффективность может быть, как при тройной записи), чтобы можно было восстановить потерянные биты.
Логическое расположение данных на CD-ROM для режима 1
Первые 12-ть байт заголовка содержат 00FFFFFFFFFFFFFFFFFFFF00, чтобы считывающее устройство могло распознать начало сектора.
Следующие три байта содержат номер сектора.
Последний байт содержит код режима
В режиме 2 поле данных объединено с полем ECC в 2336-байтное поле данных. Этот режим можно использовать, если не требуется коррекция ошибок, например, видео и аудио запись.
Коррекция ошибок осуществляется на трех уровнях:
Поэтому 7203 байта содержат только 2048 байта полезной нагрузки, около 28%.
В 1986 году была выпущена «Зеленая книга«, к стандарту была добавлена графика, и возможность совмещения в одном секторе аудио, видео и данных.
Файловая система имеет три уровня:
Для этого стандарта существуют расширения:
1.1.3.1 Компакт-диски с возможностью записи CD-R
Запись на CD-R диски производятся с помощью локального прожигания нанесенного слоя красителя.
Используются лазеры с двумя уровнями разной мощности, для записи 8-16 мВт, для чтения 0.5 мВт.
Каждая запись производится за одну непрерывную операцию, поэтому если у вас будет слишком загружен компьютер (мало памяти или медленный диск), то вы можете испортить диск, т.к. данные не будут поспевать поступать на CD-ROM.
1.1.3.2 Многократно перезаписываемые компакт-диски CD-RW
Запись на CD-RW диски производятся локального перевода слоя из кристаллического в аморфное состояние.
Используются лазеры с тремя уровнями разной мощности.
Эти диски можно отформатировать (UDF), использовать их в место дискет и дисков.
1.1.3.3 Универсальный цифровой диск DVD (Digital Versatile Disk)
Были сделаны следующие изменения:
Размер пита уменьшили в два раза (с 0.8 мкм до 0.4мкм)
Более тугая спираль (0.74 мкм между дорожками, вместо 1.6 у компакт-дисков)
Уменьшение длины волны лазера (650 нм вместо 780 нм)
Это позволило увеличить объем с 650 Мбайт до 4.7 Гбайт.
Определены четыре следующих формата:
Односторонний, одноуровневый (4.7 Гбайт)
Односторонний, двухуровневый (8.5 Гбайт), размеры пита второго уровня приходится делать больше, иначе не будут считаны, т.к. первый полуотражающий слой половину потока отразит и частично рассеет.
Двухсторонний, одноуровневый (9.4 Гбайт)
Двухсторонний, двухуровневый (17 Гбайт)
1.1.3.4 Универсальный цифровой диск Blu-ray (blue ray — синий)
Были сделаны следующие изменения:
Размер пита уменьшили
Более тугая спираль ( 0,32 мкм между дорожками, вместо 0.72 у DVD)
Уменьшение длины волны лазера (405 нм вместо 650 нм в DVD), «синего» (технически сине-фиолетового) лазера, отсюда и название
Определены следующие формата:
однослойный диск 23,3/25/27 или 33 Гб
двухслойный диск 46,6/50/54 или 66 Гб
четырёх слойный 100 Гб
восьми слойный 200 Гб
Устройство ячейки памяти:
Используются полевые транзисторы с плавающим затвором.
Устройство ячейки памяти
Считывание информации:
Если ток через npn-переход идет, то «считывается 0».
Ток идет за счет туннельного эффекта, который возникает под действием управляющего затвора, на который подается «+».
Если ток через npn-переход не идет, то «считывается 1».
Ток не идет за счет «экранирования» управляющего затвора плавающим затвором, на котором накоплен «-«.
Запись информации:
«Запись» делается накоплением электронов в плавающем затворе, за счет повышенного напряжения на управляющем затворе и стоке.
Затирание информации:
«Затирание» делается «изъятием» электронов из плавающего затворе, за счет положительного напряжения на истоке и отрицательного на управляющем затворе, но стоке 0В.
1.2 Форматирование дисков (программная часть)
1.2.1 Низкоуровневое форматирование
Каждый сектор состоит из:
Область данных (как правило, 512 байт, планируют перейти на 4 Кб (к 2010г.))
На диске могут быть запасные сектора, которые могут быть использованы для замены секторов с дефектами (а они почти всегда есть). За счет этого обеспечивается одинаковая емкость на выходе.
При низкоуровневом форматировании часть полезного объема уменьшается, примерно до 80%.
Перекос цилиндров делают разным в зависимости скоростей вращения и перемещения головок.
Если, например, один сектор прочитан, а для второго нет в буфере места, пока данные копируются из буфера в память, второй сектор уже проскочит головку.
Чтобы этого не случилось, применяют чередование секторов.
Если копирование очень медленное, может применяться двукратное чередование, или больше.
После низкоуровневого форматирования диск разбивается на разделы, эти разделы воспринимаются ОС как отдельные диски.
Для чего можно использовать разделы:
Отделить системные файлы от пользовательских (например, своп-файлы)
Более эффективно использовать пространство (например, для администрирования).
На разные разделы можно установить разные ОС.
Основные разделы диска:
Информация о разделах записывается в 0-м секторе 0-го цилиндра, головка 0. И называется таблицей разделов.
Этот сектор называется главной загрузочной записью.
Пример структуры разделов
В Windows разделы будут называться (для пользователей) устройствами C:, D:, E: и т.д.
1.2.3 Высокоуровневое форматирование
Создает загрузочный сектор (Boot Sector)
Создает список свободных блоков (для UNIX) или таблицу (ы) размещения файлов (для FAT или NTFS)
Создает корневой каталог
Создает, пустую файловую систему
Указывает, какая файловая система
Помечает дефектные кластеры
При загрузке системы, происходит следующее:
BIOS считывает главную загрузочную запись, и передает ей управление
Загрузочная программа определяет, какой раздел активный
Из этого раздела считывается и запускается загрузочный сектор
Программа загрузочного сектора находит в корневом каталоге определенный файл (загрузочный файл)
Этот файл загружается в память и запускается (ОС начинает загрузку)
1.3 Алгоритмы планирования перемещения головок
Факторы, влияющие на время считывания или записи на диск:
Время поиска (время перемещения головки на нужный цилиндр)
Время переключения головок
Задержка вращения (время, требуемое для поворота нужного сектора под головку)
Время передачи данных
Для большинства дисков самое большое, это время поиска. Поэтому, оптимизируя время поиска можно существенно повысить быстродействие.
Алгоритмы могут быть реализованы в контроллере, в драйверах, в самой ОС.
Рассмотрим пример. Пусть у нас на диске из 28 цилиндров (от 0 до 27) есть следующая очередь запросов:
и головки в начальный момент находятся на 1 цилиндре. Тогда положение головок будет меняться следующим образом:
Как видно алгоритм не очень эффективный, но простой в реализации.
1.3.2 Алгоритм короткое время поиска первым (или ближайший цилиндр первым) SSF (Shortest Seek First)
Для предыдущего примера алгоритм даст следующую последовательность положений головок:
Как видим, этот алгоритм более эффективен. Но у него есть не достаток, если будут поступать постоянно новые запросы, то головка будет всегда находиться в локальном месте, вероятнее всего в средней части диска, а крайние цилиндры могут быть не обслужены никогда.
1.3.3 Алгоритмы сканирования (SCAN, C-SCAN, LOOK, C-LOOK)
SCAN – головки постоянно перемещаются от одного края диска до его другого края, по ходу дела обслуживая все встречающиеся запросы. Просто, но не всегда эффективно.
1.4 Обработка ошибок
Т.к. создать диск без дефектов сложно, а вовремя использования появляются новые дефекты.
Поэтому системе приходится контролировать и исправлять ошибки.
Ошибки могут быть обнаружены на трех уровнях:
На уровне дефектного сектора ECC (используются запасные, делает сам производитель)
Дефектные блоки или кластеры могут обрабатываться контроллером или самой ОС.
Блоки и кластеры не должны содержать дефектные сектора, поэтому система должна уметь помечать дефектные сектора.
Что такое геометрия колес
Неравномерный износ шин автомобиля, ухудшение управляемости, снижение уровня комфорта и повышение расхода топлива — все это может свидетельствовать о нарушении геометрии колес автомобиля.
В чем особенности развала и схождения? Какие параметры считаются нормой? Как производится регулировка? Эти и другие вопросы обсудим в статье.
Что такое геометрия колес?
Геометрия колес — распространенный термин, который в обиходе автолюбителей и на СТО носит название «развал-схождения».
Этот параметр влияет на следующие параметры машины:
Регулировка угла развала-схождения обязательна для всех автомобилей, а сама работа должна выполняться мастерами с применением специального оборудования.
Когда необходима регулировка геометрии колес?
Колесо — узел, который выполнен с применением разных материалов, каждый из которых обладает индивидуальными химически и физическими свойствами (весом, центром тяжести, плотностью и так далее).
Если в параметре регулировки нет отклонений, то автомобиль имеет:
Регулировка геометрии колес потребуется в следующих случаях:
Как распознать нарушение углов развал-схождения, и чем это чревато?
Нарушение параметров развал-схождения легко распознать по следующим признакам:
Как видно, нарушение геометрии колес негативно влияет на управляемость и устойчивость транспортного средства на дороге.
При появлении любого из перечисленных признаков стоит обратиться на СТО для регулировки развал-схождения. В противном случае возрастает риск потери управляемости, а покрышки износятся много быстрее.
Что такое схождение, нормативные показатели (цифры), как регулируется?
Схождение — параметр, отражающий угол между плоскостью, где вращается колесо, и направлением движения. Другими словами, это отношение двух параметров — расстояния между передним и задним краем колеса.
При правильной установке и отсутствии отклонений, считается, что схождение равняется «нулю», т.е. правильное.
Параметр схождения для каждого автомобиля индивидуален и единой нормы не существует. Измеряется в миллиметрах или градусах/минутах.
Неправильная регулировка приводит к следующим проблемам:
Как упоминалось, параметр схождения бывает двух видов:
На новых автомобилях, оборудованных независимой подвеской, часто предусматриваются регулировочные узлы, позволяющие регулировать угол схождения на задних колесах.
При этом последствия отклонения схождения на передних и задних колесах одинаково влияют на эксплуатацию и управляемость машины.
Что такое развал, нормативные показатели (цифры), как регулируется?
Развал — параметр, отражающий угол наклона колеса по отношению к вертикальной плоскости.
Главное назначение развала — гашение вибраций рулевого колеса в случае наезда на препятствия. Вибрации не передаются через рулевую трапецию, а гасятся, благодаря упругости колес.
Нарушение развала приводит к следующим последствиям:
В большей части машин, кроме тех, на которых установлена подвеска «МакФерсон», развал равен 0-45\’ (иногда до двух градусов).
На машинах, оборудованных подвеской «МакФерсон» развал отрицательный или нулевой, что обусловлено особыми конструктивными особенностями транспортного средства.
Что касается конструктивных особенностей авто с подвесками МакФерсон, то в них регулировка углов схождения не предусмотрена.
Распространенные причины нарушений развала:
Такое возможно при попадании в ямы или открытые люки, при сильном ударе о бордюры.
Если развал имеет небольшое отклонение, то производится его регулировка. Для этого придется откручивать два болта соединяющие кронштейн стойки амортизатора и поворотный кулак и путем сдвигания последнего добиться нормативных показателей.
Не забудьте поставить метки на болтах, чтобы запомнить их положение.
Такая регулировка характерна в основном для отечественных автомобилей и некоторых иномарок.
Если отклонения очень большие и не поддаются регулировке, то замена амортизатора позволяет вернуть показатель в норму. Если же параметр расходится больше (от 2 градусов и выше), то проверьте ступицу и цапфу.
Угол продольного наклона оси поворота
Угол кастера — параметр, который присущ только для передних подвесок. Он отвечает за управляемость машины во время прохождения крутых виражей.
По сути, это угол, характеризующий наклон поворотной оси колеса назад и вперед.
Угол кастера бывает положительный, отрицательный и нулевой.
На спортивных авто угол кастера может достигать семи градусов. Главная причина отклонения — выход из строя (деформация) нижнего поперечного рычага.
Благодаря углу кастера, рулевое колесо возвращается в исходное положение (если параметр правильно отрегулирован).
На обычных машинах размер угла продольного наклона является положительным (к примеру, у Mitsubishi Outlander XL этот параметр равен 2,35 градуса).
Способы регулировки геометрии колес
Регулировка развал-схождения давно перестала быть проблемой для автолюбителей. Почти на каждом СТО установлено оборудование, выполняющее требуемый объем работ по настройке геометрии колес.
Современные стенды, на которых выполняются работы, бывают нескольких видов:
Оборудование обеспечивает быструю и точную настройку геометрии колес с выдачей результатов автолюбителю на руки (что было до ремонта, и как стало после). При этом общее время настройки занимает не большее нескольких минут.
Главное — найти СТО, где работают опытные специалисты, умеющие обращаться со специализированным оборудованием.
Часто владельцы автосервисов закупают технику для установки развал-схождения, а грамотных мастеров для его обслуживания нет.
Многие автолюбители настраивают геометрию колес своими руками.
Здесь может применяться один из методов:
Наиболее распространенный вариант — с помощью телескопической линейки и отвеса.
Также для выполнения работ необходима обычная линейка, мел и набор гаечных ключей.
Сначала регулируется развал колес, а после — схождение.
Все операции производятся в условиях гаража, что экономит деньги и нервы. Недостаток — высокая погрешность измерений — 1 мм в одну и другую сторону.
На автомобилях ВАЗ 2101, 2103 данные работы выполняются так.
Итоги
Настройка геометрии колес — важная работа, которая должна своевременно выполняться с привлечением специалистов своего дела. Главное, чтобы проверка производилась на современном оборудовании с помощью квалифицированного и обученного мастера.
В завершение выделим следующие советы.
Проверяйте даже новый автомобиль. Покупая машину из салона, вы получаете транспорт со всеми необходимыми настройками. Но через определенный километраж происходит просадка всех деталей, из-за чего параметры развал-схождения меняются.
Чтобы избежать проблем, рекомендуется загонять машину на стенд после двух тысяч километров.
В случае ремонта или замены элементов подвески желательно проверить и отрегулировать геометрию колес. Единственное, что не влияет на этот параметр, так это установка новых втулок стабилизатора.
Изменение геометрии чаще всего происходит при ударе колеса о препятствие или при попадании в яму.
В случае повреждения колес или элементов подвески (передней или задней) должна быть произведена компьютерная диагностика.