تشريح الهارد ديسك

مقدمة

بفضل الله سنقوم بإلقاء نظرة سريعه على الهارد ديسك

ومكوناته وبعض النصائح الهامة في الصيانة

يتكون الهارد ديسك من جزأين أساسين

1- البردة وهي : الجزء خارجي ويطلق

عليه الدائرة المطبوعةprinted 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

ATA =Advanced Technology Attachment)

SATA =Serial ATA

SCSI =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

1- البرسسور(controller)

هو الذي يتحكم في كل شيء على البردة مثال ذلك

نقل الداتا بين الهارد ديسك والمعالج
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 الميديا.

وفي 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 هذا

الفقد بأيسي خاص لبور الموتور( motor driver chip) حيث تقوم تلك الشيب بتكبير التيار current amplifier

وبالتالي 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 والبحث هناك بنفس الرقم

وتوجد أيضا بعض المعلومات الهامة عنها على هذا الرابط التالي

http://www.qariya.com/vb/showpost.ph...6&postcount=13

SATA/ATA converter chip-5

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.

..................

الموتور Spindle Motor

اقتباس:

the spindle motor rotates at 5,400 rpm, 7,200 rpm or even 10,000 rpm,
depending on the drive. The faster this motor rotates, the faster data
can be read from the platters. Hard drives targeted to laptops usually
rotates at 4,200 rpm.

.................

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.

يتبع

البــــــــــردة

مثال ذلك الهاردات الساتا الحديثة ساتا 2

البلوك ديجرام (Circuit design of modern drives)

وكما نلاحظ من الصورة فإن المخطط يعتمد على أربعة أنواع من الشيبات

1-microcontroller

وهي 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 buffer

الرام وقد شرحتها سابقا

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 في

الروم 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 microcontroller

حالة إشارة الدخل بالنسبة للكنترولر

ثم يبدأ الكنترولر في تحليل الموجات منتظر وصول الموتور لسرعتة المطلوبة

وبمجرد وصولة للسرعة المطلوبة يبدأ الكنترولر في التعامل مع دائرة الحركة داخل

الميديا محركا رؤوس القراءة إلى المنطقة التي تحتوي على فيرم وير الميديا

(SA) ناقلا تلك الداتا الى رام او بفر الهارد من اجل

العمليات التالية.ثم يتحول

الكنترولر 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
[center]أسس تغير البردة

عند تغير بردة هارد هناك عدة عوامل لابد من الاهتمام بها وهي كالتالي مرتبة تبعا لنوع الهارد

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

[center]..................

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 الموديلان

Western Digital hard disk drives

تشريح الهارد ديسك Ewstren

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

تشريح الهارد ديسك WD%20Details

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 الموديل

Firmware

Firmware: 16DWA0
وهو عامل أساسي في التغير وإن لم تعمل البردة يمكن نقل أيسي السوفت القديم محل الجديد أو شحنها بنفس موديل السوفت وير.

DCM

وفي 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

تشريح الهارد ديسك WD%20Heads%20Preamp%20Old

تشريح الهارد ديسك WD%20Heads%20Preamp%20Old

وهناك طريقة أخرى لتغير البردة وهو تطابق الرقم المكتوب على البردة مع البردة

الجديدة كما توضح الصورة:

تشريح الهارد ديسك WD%20PCB%20Info

ويكفي ان يتوافق أول10 أراقام منها

طبعا جهاز pc3000 وفر كل تلك المعانة في تغير البردة

...................

MAXTOR

بالنسبة للهارد الماكستور فالعملية أكثر بساطة من الويسترن

حيث يكفي توافق هذا الكود

تشريح الهارد ديسك MaxtorPCB

أو سنلجأ إلى الخطوات التالية كما توضح الصورة التالية

تشريح الهارد ديسك Maxtormodel

لابد من توافق

1- الكود وأهمية الكود هو توافق رؤوس الكتابة والقراءة

2-توافق الموديل نمبر ويكفي توافق أول 7 أرقام منه كالتالي 6y160p0

.....................

Samsung

أبسط بكثير مما سبق حيث يكفي فيه توافق الكود فقط كما تبين الصور

تشريح الهارد ديسك Samsung%203.5

....................

Seagate

تشريح الهارد ديسك Images

لابد من توافق

1- الموديل

2- الفيرم وير

3- بلد التصنيع

............................

DCM

أثناء شرح توافق البردة ذكرت إختصارا هاما وهو

DCM

وكان 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

كيفية معرفة حجم الرام وسرعة الهارد وحجمه من موديل البوردة

أولا : هاردات Western Digital

كما موضح بالصورة فهذا موديل الهارد WD3200JB

وهو يكون على الصورة WD + رقم + الحرف الأول + الحرف التانى

WD وتعنى Western Digital

الرقم
يدل على سعة الهارد وشركة Western Digital تضيف صفر الى سعة الهارد أى أن
3200 تعنى هارد 320 جيجا & 1600 تعنى هارد 160 جيجا وهكذا

الحرف الأول وهو يرمز الى حجم الذاكرة المؤقتة وعدد لفات القرص فى الدقيقة ونتعرف عليه بأحد القيم التالية

- B = 2MB 7200RPM
سعة الذاكرة 2 ميجا وعدد اللفات 7200 لفة في الدقيقة
- J = 8MB 7200RPM
سعة الذاكرة 8 ميجا وعدد اللفات 7200 لفة في الدقيقة
- K = 16MB 7200RPM
سعة الذاكرة 16 ميجا وعدد اللفات 7200 لفة في الدقيقة
- G = 8MB 10,000RPM
سعة الذاكرة 8 ميجا وعدد اللفات 10000 لفة في الدقيقة

الحرف التانى وهو يرمز الى واجهة الهارد ديسك أو interface

ونتعرف عليه بإحد القيم التالية

B = pATA لهاردات الداتا القديمة

D = 1.5 gbps SATA ساتا 1 بسرعة جيجا ونصف بايت في الثانية
- S = 3 gbps SATA ساتا 2 بسرعة 3 جيجا بايت في الثانية

ثانيا : هاردات Maxtor

كما موضح بالصورة موديل الهارد

وهى تكون على الصورة رقم وحرف + رقم + حرف تانى + رقم

الرقم والحرف الأول ترمز الى فئة الهارد من ضمن فئات الهاردات الماكستور وتكون بأحد القيم التالية

6Y
-DiamondMax(DM) Plus 9
6B
-DM10
6L
-DM10 RoHS compliant version
7B
-MaxLine(ML)III
7L
-MLIII RoHS compliant
4R
-DM16
2F
-Fireball 3
6E
-DM Plus 8
5A
-ML II
7Y
-ML Plus II

الرقم
يرمز الى مساحة الهارد ويتم وضع صفر على شمال الهاردات الى تقل على 100
ميجا فمثلا 080 تعنى هارد 80 جيجا و 040 تعنى هارد 40 جيجا وهكذا

الحرف الثانى يرمز الى حجم الذاكرة و واجهة الهارد ديسك أو interface و يكون بأحد القيم التالية

J
2MB PATA with ball-bearing motor
L
2MB PATA with fluid dynamic bearing (FDB) motor
P
8MB PATA
R
16MB PATA
M
8MB SATA
S
16MB SATA

الرقم الأخير يرمز الى سرعة دوران الهارد

0 تعنى 7200

3 تعنى 5300

ثالثاً : الهاردات Seagate

وكما موضح بالصورة الموديل وسرعة الدوران

وتكون على الصورة ST + رقم +رقم أخر + حرف أو حرفان

ST وطبعاً تعنى Seagate

الرقم الأول ويرمز الى مقاس الهارد

3 تعنى هارد 3.5 بوصة .... أى فى مقاس الهاردات العادية
2 تعنى هارد 2.5 بوصة ... هاردات اللاب توب

الرقم الأخر .... وتحدد الثلاث حرف الأولى من اليسار حجم الهارد

الحرف أو الحرفان الأخيران برمز الى واجهة الهارد ديسك أو interface و يكون بأحد القيم التالية

A وتعنى PATA

AS وتعنى sata

يتبع

System Area SA.

هذه المنطقة من الميديا تكون خارج منطقة SPACE area أي خارج المساحة المحددة

من الهارد لوضع الداتا عليها ونادرا أن تكون داخلها نظرا لأهميتها البالة بالنسبة

للهارد ديسك.

تشريح الهارد ديسك Img46

يتحرك الهيد لقراءة منطقة النظام والفيرم وير الخاص بهيكلية ميديا الهارد

تنقسم 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

تشريح الهارد ديسك Img5B

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 الهارد

أغلب الوقت معلوماتِ النظامِ تقع على المساراتِ الخارجيةِ - حافة خارجية

متطرّفة 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

تشريح الهارد ديسك Img48

.........................

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

تشريح الهارد ديسك Img4A

أكواد الأخطاء الخاصة بالميديا عن استخدام سوفت وير متقدم أو كارت

pc3000

اقتباس:

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.T

وهي إختصار لـــــــــ

S.M.A.R.T. i= Self

Monitoring Analysis and Reporting Technolog

برنامج تم دمجة في الهاردات الجديدة لعمل مراقبة ذاتية وتحليل التقارير

الداخلية للهارد أثناء عملية البدء (boot up(

Troubleshooting a S.M.A.R.T. error

عند حدوث مشاكل بالسمارت يمكن معالجتها بأحد البرنامجين التاليين طبقا لنصائح موقع الويسترن ديجتال

Data Lifeguard Diagnostic for DOS

Data Lifeguard Diagnostic

انتهى الشرح
منقول

» كيفية تقسيم الهارد ديسك في ويندوز 7
» اصلاح ملف mbr للفلاشة والهارد ديسك وانقاذها
» softwares pack 2009أسطوانة تغنيك علن كل الهارد