Como você chama a área em um disco rígido menor que um setor?

Então, eu sei sobre trilhas e setores, mas como você chama a "área" em um disco rígido que compõe o setor? Estou falando do local que armazena 1 bit de dados, a pequena área que armazena 1 ou 0 magneticamente. Nenhum lugar parece tão detalhado ao descrever como um disco rígido funciona. Eis como tentei descrevê-lo em um artigo que estou fazendo ...

"Os computadores armazenam bits de várias maneiras. Os discos rígidos mecânicos (HDD), como o do meu laptop, não são voláteis (ou seja, seu conteúdo não é perdido quando a energia do computador é perdida) e armazenam informações usando magnetismo. Os discos rígidos são compostos de pratos com formato de rosca e discos altamente polidos, cada um com uma série de faixas, e cada faixa é composta por vários setores que, por sua vez, podem armazenar um número definido de bytes. No meu MacBook Pro, cada setor do meu disco rígido pode armazenar 512 bytes. Isso significa que cada setor físico do disco rígido possui 4096 transistores como “áreas” que podem ser magnetizadas ou não magnetizadas. Dessa maneira, os discos rígidos armazenam as informações binárias.

Isso ainda tem um nome? Toda e qualquer ajuda seria apreciada! desde já, obrigado

EDIT: Obrigado a todos que responderam. Sou um estudante do ensino médio, então detalhes extremos não são necessários, mas obrigado a quem o forneceu de qualquer maneira. Parece que não existe um nome geralmente aceito, então eu continuarei com o uso da palavra genérica "área", eu acho!

Acredito que o termo que você procura é "domínio magnético", "uma região dentro de um material magnético que possui magnetização uniforme" (wp). Os projetistas de discos rígidos estão sempre tentando reduzir o tamanho dos domínios magnéticos.

Mas.

Primeiro, são usados ​​"códigos de canal": os 0s e 1s gravados no inversor não são iguais aos 0s e 1s que você escreve e, eventualmente, lerá. A serragem está correta sobre como os 1s e os 0s são registrados, mas há mais: O inversor recupera pulsos de clock (para saber onde esperar uma inversão de fluxo, se houver) das inversões de polaridade de fluxo , mas não pode ser feito em trechos onde não há reversões.

isso pode ser um problema. É totalmente plausível que alguém escreva um setor inteiro - 4096 bits com setores de 512 bytes - de todos os 0s! O que (se registrado simplesmente) não teria inversões de fluxo. Devido a irregularidades na velocidade de rotação, entre outras coisas, a unidade provavelmente "perderia seu lugar" muito antes do final desse setor.

Portanto, os dados a serem gravados são realmente expandidos para um pouco mais de bits, usando um código de canal que garante que nunca haverá mais do que um número de reversões sem fluxo gravadas em uma linha.

Não tenho uma referência para os códigos de canal usados ​​nos discos rígidos modernos, mas você pode ter uma idéia de como ele funciona pesquisando a "modulação de oito a quatorze" ("EFM") usada em CDs. No EFM, cada grupo de oito bits (que possui 256 combinações possíveis de 0s e 1s) é convertido em uma sequência de 14 bits (16384 combinações, mas apenas 256 deles são códigos válidos). As seqüências em cada código de 14 bits são escolhidas para que nunca haja mais do que algumas - acho que são três - reversões sem fluxo (0s) seguidas. Eles também são escolhidos para reduzir a largura de banda do sinal. Parece bizarro, mas é verdade: ao gravar mais bits, você pode se safar com menos transições de fluxo. Por exemplo, oito bits de todos os 1s exigiriam oito reversões de fluxo sem um código de canal,

Agora, pense no primeiro bit gravado em um setor. Vamos supor que seja um 0. Onde está? Graças ao código do canal, o primeiro bit realmente gravado no setor pode ser 1!

Aliás, falar sobre CDs não é tão errado quanto parece. CDs usar um esquema semelhante ao descrito por serragem: O início ou fim de um "pit" marcas de um 1, um lugar onde um buraco poderia começar ou terminar, mas não, é um 0. Assim como reversões do fluxo.

Depois, há a correção de erros. A correção de erros envolve dados adicionais armazenados em cada setor. No passado, o inversor lia o campo de dados primário + os dados de ECC do setor e, se algum erro fosse detectado (por exemplo, lendo um dos muitos códigos de canal "não deveria existir"), usaria os dados de ECC para corrigir os erros.

Não mais. As densidades de dados modernas são tais que os erros são mais ou menos esperados . Portanto, os mecanismos do ECC foram fortalecidos para que mais erros fossem corrigíveis.

Sim, isso significa que você precisa gravar mais bits, mas é uma vitória líquida em termos de capacidade.

O resultado, porém, é que não podemos realmente dizer que um bit individual, mesmo um código de canal, é gravado em um local específico, porque os dados do ECC são tão vitais para recuperar o bit quanto o código do canal. E da maneira que o ECC funciona, a "influência" de cada bit nos dados do ECC está espalhada por muitos, muitos bits dos dados do ECC. (Este princípio é chamado de "difusão").

Então, onde está a parte? Bem, está meio que espalhado. Altere um bit na entrada e haverá mudanças nas inversões de fluxo em muitos locais do setor.

Se isso parecer estranho, espere até você aprender sobre o PRML, que significa "probabilidade provável de resposta máxima": até a forma de onda recuperada da cabeça, na qual o inversor procura reversões de fluxo, é interpretada estatisticamente. Mas isso não tem muito a ver com "onde estão os bits".

Estou falando do local que armazena 1 bit de dados, a pequena área que armazena 1 ou 0 magneticamente

Tecnicamente, as partículas magnéticas não armazenam "1 ou 0" . Isso é simplesmente folclore não técnico para embaçar o conceito de armazenamento magnético. É a inversão de fluxo que determina o valor do bit, com o requisito de que a leitura comece no intervalo consistindo de zeros. Veja esta resposta para obter mais informações sobre técnicas de gravação magnética digital.

pratos, em forma de rosca, discos altamente polidos.

"Donut" não é o adjetivo correto a ser usado. "Donut" é sinônimo de toro e não possui superfícies planas.

Cada prato tem uma série de faixas ao redor,

As faixas são círculos concêntricos na (s) superfície (s) dos pratos.
O conceito de cilindros precisa ser mencionado.

Isso significa que cada setor físico no disco rígido possui transistor 4096 como "áreas" que podem ser magnetizadas ou não magnetizadas.

Esta é uma descrição imprecisa. A gravação magnética não é como um "transistor" (por exemplo, um interruptor). O revestimento magnético das superfícies do prato não pode ser "não magnetizado" .

Qualquer área que é magnetizada representa um binário 1 e qualquer área que não é magnetizada representa um binário 0

Isso é impreciso. As partículas magnetizadas são polarizadas em uma das duas direções para criar reversões de fluxo para determinar estados de bits. Nenhuma mudança de fluxo indica o mesmo estado de bit que o bit anterior. Uma mudança de fluxo indica que o bit é o inverso do bit anterior.

como você chama a "área" em um disco rígido que compõe o setor?

O "setor * é na verdade composto de um registro de ID e um registro de dados .
O registro de dados geralmente consiste em um byte de sincronização inicial , nos bytes de dados da carga útil e nos bytes de ECC.

Em alguns tipos de HDDs, como o antigo SMD (Storage Module Drive) de piso, o pacote de disco removível usava uma superfície servo pré-gravada para fornecer o tempo de bits e o posicionamento do cilindro / faixa. Esse sinal de tempo pré-gravado foi obtido pela leitura dos dibits nessa superfície.

Em um manual de referência SMD (para o CDC BJ4A1 e BJ4A2):

Dibit é um termo abreviado para bit dipolo. Os dibits são pré-gravados na superfície do servo durante a fabricação do pacote de discos. Não confunda a superfície do servo com as superfícies de gravação da embalagem.

Dibits são o resultado da maneira pela qual as reversões de fluxo são registradas nos trilhos do servo. Um tipo de faixa, conhecida como faixa Even, contém dibits negativos. O outro tipo de faixa, a faixa ímpar, contém dibits positivos.

Mas dibits não são o nome que você está procurando.
O termo mais apropriado que eu poderia encontrar é célula , como em:

O período de tempo necessário para definir um bit de informação é a célula.

Observe que esta definição se refere ao tempo, e não às partículas magnéticas.

Trabalhei para fabricantes de discos e lidei com o hardware mais o firmware que lê, grava e formata os dados. Não há nome para nada menor que um setor. No entanto, um setor não precisa ter 512 bytes. Eu trabalhei em sistemas que tinham setores que variavam de 64 a 8192 bytes.

Como outros já mencionaram, realmente ajudaria a conhecer o público. A explicação proposta pelo OP está errada de várias maneiras. Eu gostaria de conhecer o público antes de propor uma explicação. Quanto vale a pena, o artigo da Wikipedia para o setor de disco, https://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector , tem uma explicação razoável para um leigo.

Algo que está faltando no artigo da Wikipedia sobre setores de disco é a cobertura das partes de um setor. A maioria dos discos é o que chamamos de discos flexíveis setorizados. Infelizmente, "Setor flexível" é redirecionado para o artigo de disquete. Eles têm um artigo sobre o setor rígido ( https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_sectoring ), embora esteja incompleto, pois as unidades de disco rígido mais antigas também foram setorizadas. Em vez de furos na mídia, eles usavam pequenos ímãs montados no eixo, ou uma parte do eixo que se destacava uma fração de polegada e tinha furos parecidos com os de um disquete de setor rígido ou dedicava uma superfície de prato que foi pré-gravado na fábrica com marcas de setor e relógio. O setor rígido simplificou a lógica necessária para descobrir quando você poderia começar a ler ou gravar dados.

Os discos rígidos fabricados desde o início dos anos 80 são de setor flexível. Os setores flexíveis têm os seguintes componentes:

• Preâmbulo - esta é uma sequência especial de bits cujo padrão nunca aparece nos dados.
• Cabeçalho - contém os números do setor e da faixa. Em alguns dos discos em que trabalhei, também registramos o número do cabeçalho aqui.
• Sincronização - esse é um padrão especial muito parecido com o preâmbulo. Existe porque
  • Demora um tempo finito para inspecionar os dados do cabeçalho para ver se esse é o setor que queremos ler ou escrever.
  • Leva um tempo finito para alternar a cabeça do modo de leitura (para ler o cabeçalho) para o modo de gravação (para gravar dados do disco).
  • A velocidade de rotação não é constante, pergunte se o disco fica mais velho, fica mais quente ou mais frio ou as tensões da fonte de alimentação mudam.
• Dados - Os dados são iniciados imediatamente após o padrão de sincronização. Ao escrever um setor, lemos o cabeçalho e depois escrevemos a sincronização e os dados. Ao ler, lemos a sincronização e o uso que pode detectar o início dos dados. Existem muitas maneiras de registrar os dados. Não retornar a zero (consulte a Wikipedia) é um método comum. Os discos antigos usavam a gravação magnética longitudinal (LMR) (consulte a Wikipedia), enquanto os modernos usam a gravação magnética perpendicular (PMR) (consulte a Wikipedia)
• A seguir aos dados estão os bits de código de verificação cíclica de redundância (CRC) (discos mais antigos) ou de verificação e correção de erros (ECC) (discos mais recentes).
• Após o CRC / ECC, está o padrão de leadout. Isso é muito parecido com o padrão de sincronização e é para que o controlador de disco saiba que atingiu o final dos dados. Se ler o leadout mais cedo ou mais tarde do que o esperado, o controlador saberá que houve uma falha no processo.
• Há um pouco de preenchimento após a liderança. Nada está escrito aqui. Existe no caso de o disco girar um pouco mais rápido que o normal no momento em que um setor foi gravado. Não queremos substituir o Preâmbulo do setor a seguir, muito menos o cabeçalho, a sincronização ou os dados.

Então, voltando à pergunta do OP, embora não haja nome para coisas menores que um setor, ainda existe um pouco.

Alguns dos discos em que trabalhei fazem bloqueio e desbloqueio de setor. Por exemplo, poderíamos estar usando setores de 1024 bytes em uma zona específica da mídia (consulte Gravação de bits de zona (ZBR) na Wikipedia)), mas o mundo exterior vê apenas setores de 512 bytes. Essencialmente, para cada zona, usamos o tamanho do setor em disco mais eficiente. Uso os termos "tamanho do setor" e "tamanho do setor interno", o que significa que, às vezes, lidamos com coisas menores que um setor que ainda eram chamadas de setores.

ollimpia, eu substituiria a última parte da sua explicação por:

"pode ​​armazenar 512 bytes, cada um com oito bits. Isso significa que cada setor físico no disco rígido contém 4096 bits de dados. Os pratos são revestidos com um material especial que pode reter de forma confiável uma polaridade magnética e permitir que a polaridade seja facilmente Os dados são armazenados usando combinações de polaridade magnética norte-sul e sul-norte. "

Eu não forneci deliberadamente um nome como "ponto" ou "área" para os bits na mídia. Nenhuma das palavras está errada, mas também não se encaixam perfeitamente. Eu também não soletrei deliberadamente a tradução de 4096 bits de dados nos "pontos" polarizados da mídia.

A razão pela qual evito palavras como "ponto" ou "área" é que, ao ler os dados, não lemos a polaridade magnética, mas sentimos a mudança de uma polaridade para outra. Portanto, estamos procurando um "turno" ou "sem turno" para saber se estamos lidando com um bit de 0 ou 1.

A razão pela qual evitei dizer que há uma tradução individual entre os bits de dados e o que está escrito na mídia de disco é que não podemos ficar muito tempo com o "sem turno", pois podemos perder a noção de onde estamos . Usamos os turnos para permanecer sincronizados. Uma unidade de disco converte seqüências de bits de dados em seqüências de bits um pouco mais longas que são usadas na mídia física. As seqüências usadas na mídia são projetadas para que nunca demoremos muito no "turno", independentemente do que os dados do usuário contenham.

A Gravação de Código de Grupo (GCR) é um método comum para codificar os dados. Pode ser explicado como o uso de cinco bits na mídia para gravar cada quatro bits de dados. Essa não é uma explicação perfeita, pois o disco está olhando para as mudanças de polaridade e não para os bits. Se você olhar as tabelas em https://en.wikipedia.org/wiki/Group_code_recordingvocê verá seqüências de zeros e uns. Um zero "sem turno" e um é "turno". Os quatro bits de dados "0111" podem ser codificados como "10111". Lemos "10111" da esquerda para a direita e, ao escrever isso na mídia, polarizaremos a mídia da seguinte maneira: 1) norte-sul (turno ou sem turno depende do último bit da nybble anterior) 2) norte- para o sul (no turno comparado com o bit anterior) 3) sul para o norte (turno comparado com o bit anterior) 4) norte para o sul (turno comparado com o bit anterior) 5) sul para o norte (deslocamento comparado ao bit anterior)

Anteriormente, expliquei as partes do setor com preâmbulo, sincronização etc. O preâmbulo, a sincronização etc. são gravados usando padrões de turno que não existem nas tabelas de conversão do GCR. Geralmente são longas sequências de turnos ou sem turnos. Por exemplo, 6250 GCR RLL nunca terá mais de sete turnos consecutivos, o que significa que nossos padrões especiais podem ser oito ou mais turnos consecutivos. O 6250 GCR RLL também nunca terá mais de dois turnos consecutivos, o que significa que podemos usar três ou mais turnos não regulares como padrão especial que nunca existirá nos dados do usuário gravados.

À medida que a tecnologia melhora, podemos ter execuções mais longas de "no-shift". Isso levou a sistemas de codificação mais eficientes do que quatro bits de dados codificados como cinco bits no disco. A eficiência extra foi usada para aumentar o armazenamento disponível, mas também para adicionar ECC (verificação e correção de erros).

Outras melhorias tecnológicas são aproveitar que podem diferenciar uma mudança de sul para norte de uma mudança de norte para sul e "gravação analógica", na medida em que são capazes de variar a intensidade da polaridade como uma maneira de extrair extra informações na mídia.

Assim, enquanto o disco em um Macbook Pro parece ser um engenheiro de dispositivo de armazenamento digital que cria cabeças de leitura / gravação e o revestimento aplicado aos pratos de disco trabalha com sinais analógicos.

Se você está interessado em matemática, procure "aritmética de campo finito" e "álgebra abstrata", ambas usadas na criação do que é conhecido como sistema de codificação de canal.

Em vez de "em forma de rosquinha", eu diria que os pratos parecem discos de CD ou DVD feitos de metal ou outros materiais duros. Os pratos vazios prontos para serem instalados em um disco têm um orifício no meio, exatamente como o que você vê em um CD ou DVD.

É uma pergunta interessante, no entanto, pelo meu conhecimento, isso não tem nome, exceto talvez pelas propriedades materiais do prato em si.

No entanto, se você quiser detalhar mais as informações, poderá explicar que possui um setor geométrico e um setor de dados;

Um Setor Geométrico é a seção 'fatia de torta' do prato

Um Setor de Dados, também conhecido como bloco, é uma subdivisão de uma faixa. Refere-se à interseção de uma faixa e um setor geométrico. Cada setor armazena uma quantidade fixa de dados. - É mais sobre isso que sua explicação do que no setor geométrico.

Espero que isto ajude.

Editar: Conforme o comentário abaixo, consulte http://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector

Observe também que o setor geométrico (ou geométrico) não é exclusivo dos discos rígidos; muitas coisas podem ter um setor geométrico, apenas uma boa maneira de separar se você estiver falando sobre o setor inteiro ou o setor de dados.