Дипломная работа: Усовершенствование системы регулировки температуры жесткого диска

При "горизонтальном" отображении сначала данные записываются последовательно от цилиндра к цилиндру на поверхности одного диска, затем также на поверхности следующего диска и т.д. Такой способ лучше подходит для записи непрерывного высокоскоростного потока данных, например, при записи "живого" видео.

Комбинированный способ отображения, использующий как "вертикальный" так и "горизонтальный" способ.

При тестировании таких дисков видно, что чем дальше от начальных цилиндров, тем хуже параметры диска. Это связано с тем, что на внешних дорожках размещается больше секторов и считывание/запись выполняется быстрее.

В справедливости этого легко убедиться, запустив Winbench 97/98/99, выбрав сначала диск C для теста диска, а затем последний логический диск (желателен диск объемом не менее 2.5 Gb). Разница в оценке быстродействия диска для модели WD AC32500 составила 15%.

Реально диск разделен на зоны, в каждую из которых входит обычно от 20 до 30 цилиндров с одинаковым количеством секторов. Эти зоны также называются "notches".

Чем выше плотность записи на диск, тем выше будет скорость считывания с него. Именно поэтому при оценке параметров диска следует внимательно смотреть на внутреннюю скорость передачи данных. Внутренняя скорость передачи данных прямо пропорциональна плотности записи на диск и скорости вращения шпинделя. Так как увеличивать скорость вращения диска достаточно сложно - увеличивается энергопотребление, шум, возникают проблемы с теплоотводом, то наиболее оптимальный путь повышения производительности - это увеличение плотности записи на диск. Именно поэтому современный жесткий диск со скоростью вращения 5400 об/мин легко опережает по производительности диск с 7200 об/мин, выпущенный двумя годами ранее. Все производители жестких дисков в первую очередь и заняты проблемой повышения плотности записи. При прочих равных условиях, из двух накопителей равной емкости быстрее будет работать накопитель с меньшим количеством дисков, т.е. с большей плотностью записи.

1.8 Файловые системы жестких дисков

Все программы так называемого низкоуровнего форматирования на самом деле не выполняют физического форматирования жесткого диска, а только полностью уничтожают содержимое диска. Различные операционные системы же своими программами форматирования создают лишь ЛОГИЧЕСКУЮ структуру диска. В настоящее время наиболее распространены 4 файловые системы - FAT (MS-DOS, Windows 3.X, Windows 95/98), NTFS (Windows NT/2000), FAT32 (Windows 95/98) и HPFS (OS/2).

FAT16

DOS, DOS 7.0 из Windows95 использует FAT для сохранения данных как на жестких дисках, так и гибких. В качестве одного элемента адресации на диске используется кластер, объединяющий несколько секторов. FAT исторически сама старая файловая система с 16-ти разрядной адресацией и максимально возможное количество кластеров на одном логическом диске не превышает 65536. Соответственно максимальный размер одного кластера 32 Kb, так как максимальный размер логического диска 2 Gb. Поэтому один из главных недостатков FAT - большой размер кластера. Дело в том, что при кластере 32 Kb файл с информацией в 1 байт займет на диске 32 Kb. Теоретически можно заполнить логический диск в 2 Gb 65536 файлами по 1 байту, хотя физически диск будет практически пустой. Поэтому при работе с DOS, Windows 95 или Windows NT под FAT рекомендуется разбивать диск на разделы, не превышающие 1 GBytes. Для разбиения/переразбиения диска можно воспользоваться известной программой Partition Magic.

FAT32

Попытка отказаться от ограничений классической FAT и видоизменить ее была тихо предпринята фирмой Microsoft в версии Windows 95 OEM service Release 2 (v.4.00.1111&DOS 7.1 - также 950b). В этом варианте Windows 95 FAT стала 32-х разрядной. Из 32 бит 4 были зарезервированы. Таким образом, максимальный размер раздела в этом варианте становится 2 Tb (2048 Gb), а раздел в 8 Gb получает кластер размером всего 4 Kb. Кроме этого, корневая директория диска не имеет фиксированного размера, что снимает ограничения на количество файлов и директорий в корневом каталоге. При этом приложения DOS не могут работать с файлами более 2 Gb, а 32-x разрядные приложения Windows могут работать с файлами до 4 Gb.

Все это было бы замечательно, если бы не некоторые но, существенные на момент появления FAT32:- кроме как DOS 7.1 и Windows 95 v.950b или Windows 98 (даже NT 4.0!) эту прекрасную систему никто не видит;- любые дисковые утилиты, не написанные специально под FAT32, будут "творить чудеса" с ней;- попытка работы с FAT32 программами, которые ее не понимают, может привести к гибели данных на диске;- утилиты для работы со SCSI дисками также должны быть разработаны под FAT32;- производительность дисковой подсистемы по Winbench 97 чуть меньше с FAT32 по сравнению с FAT16.

Но те преимущества, которые дает FAT32, как правило, перевешивают недостатки. В команде format OSR2 есть недокументированный ключ z, с помощью которого можно создать логический диск с кластером от 1024 байт. Синтаксис команды: размер кластера 512 format диск: /z:n, где n - множитель для 512 (собственно 512 байт и параметр n=1 запрещены), поэтому n может быть равен 2, 4, 6 и т.д. Желательно только понимать, что при кластере в 1 Kb на диске объемом 3000 Mb будет 3 миллиона кластеров и процесс, скажем, дефрагментации диска может занять часы... Разумно уменьшить размер кластера на том логическом диске, который используется для хранения программ и оставить его 4 Kb (размер кластера по умолчанию для Windows 95 OSR2) на остальных. В Windows 98 появилась возможность конвертировать разделы FAT16 в FAT32. С появлением Windows NT 5.0 (или Windows NT 2000, как ее теперь называют) FAT32 стала новым фактическим стандартом файловой системы для приложений, не требующих высокой степени защиты информации, а FAT16 уйдет с рынка за ненадобностью.

NTFS (NT File System)

После выхода Windows 2000 NTFS постепенно становится все более и более популярной. Основные отличия от FAT32 - неограниченный размер файлов (до 12 TBytes) и возможность управлять правами доступа к файлам и каталогам.

2 . УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВКИ ТЕМПЕРАТУРЫ ЖЕСТКОГО ДИСКА

Все знают, если у человека повышается температура выше 36.6 градусов, значит он заболел. То же можно сказать и о дисках. Если температура дисков повышается, значит, что-то не так. Результатом может служить потеря всех Ваших данных. А это влечет за собой нервные срывы, дополнительные затраты на попытки восстановить данные, на покупку нового диска и многое другое.

Самое главное - оптимальная температура работы жесткого диска. Посмотрев на таблицу 2.1, сразу станет все понятно.

Таблица 2.1 – Работа жесткого диска в зависимости от температуры

Температура, °С	Коэффициент учащения отказов	Температурный коэффициент снижения времени наработки на отказ	Скорректированное время наработки на отказ
25	1,0000	1,00	232 140
26	1,0507	0,95	220 533
30	1,2763	0,78	181 069
34	1,5425	0,65	150 891
38	1,8552	0,54	125 356
42	2,2208	0,45	104 463
46	2,6465	0,38	88 123
50	3,1401	0,32	74 284
54	3,7103	0,27	62 678
58	4,3664	0,23	53 392
62	5,1186	0,20	46 428
66	5,9779	0,17	39 464
70	6,9562	0,14	32 500

Cамые распространенные причины перегрева дисков

Я считаю, что их всего может быть две: неправильная вентиляция корпуса компьютера и неполадки жесткого диска. Со вторым бороться можно только ремонтом или заменой диска. С первым проще – достаточно приобрести нормальный корпус или создать самому хорошо вентилируемый корпус из того, что уже есть в наличии. Если самому сделать сложно, то можно отдать специалистам. Но лучше всего сразу купить хорошо вентилируемый корпус. Основная особенность такого корпуса в том, что в нем создается воздушный поток, который входит через переднюю панель, и выходит через заднюю. Справляются с этим, обычно, два больших вентилятора, расположенных на панелях (фронтальной и задней). Вентилятор на передней панели должен быть направлен на блок с установленными жесткими дисками, охлаждая их прямо на входе воздушного потока. При этом желательно, чтобы на передней панели перед вентилятором был установлен фильтр, который не даст пыли забить вентилятор. Периодически этот фильтр необходимо чистить. Вентилятор на задней панели собирает весь нагретый воздух внутри корпуса и с силой выдувает его наружу.

Очень часто встречаю самые простые корпуса, в которых установлены мощные комплектующие и не организовано совершенно никакой вентиляции. Все охлаждения – это вентилятор процессора и видео карты. Никаких вентиляторов на стенках корпуса нет, только вентиляционные отверстия. В таких корпусах воздух "застаивается", гоняется по кругу и нагревается еще больше. В жаркую погоду в таких корпусах температура значительно повышается. Если корпус стоит закрытый со всех сторон компьютерным столом (вентиляционные отверстия, единственное место, откуда может поступать свежий холодный воздух) закрыты, то это еще хуже.

2.1 Термометр жес