Hard Disk

1. Introducere

Fiecare sistem de operare are un mod propriu de organizare si exploatare a informatiei stocate pe suporturile de memorare fizice. Principiile, regulile si structurile care realizeaza acest lucru compun sistemul de fisiere caracteristic sistemului de operare respectiv.

In general, din punctul de vedere al utilizatorului, sistemele de fisiere prezinta o organizare bazata pe conceptele de fisier si director (catalog). Fisierele sunt entitati care incapsuleaza informatia de un anumit tip, iar directoarele grupeaza in interiorul lor fisiere si alte directoare. Orice fisier sau director poate fi identificat prin numele sau, indicat in mod absolut, ca nume de cale sau relativ, fata de directorul curent.

In cazul discurilor fixe (hard-disk-uri) si in cel al dischetelor, informatia se memoreaza folosind proprietatile magnetice ale acestora. Hard-disk-ul contine in interior mai multe platane ce pot memora informatie, iar discheta este formata dintr-un singur disc flexibil (cu ambele fete magnetizate). O fata a unui disc este impartita in piste, care sunt cercuri concentrice in care poate fi memorata informatia. Pistele sunt impartite la randul lor in sectoare, un sector memorand o cantitate fixa de informatie (de obicei 512 octeti). Citirea si scrierea informatiei pe un disc se face la nivel de blocuri de date. Un bloc (cluster) poate fi format dintr-un singur sector (cum se intampla la dischete) sau din mai multe (ca la hard-disk-uri).

Un hard-disk poate fi impartit de utilizator in partitii, fiecare partitie comportandu-se, la nivel utilizator, ca un disc de sine statator. Partitia memoreaza sistemul de fisiere, de unde rezulta ca pe acelasi disc fizic pot fi intalnite mai multe sisteme de fisiere. Pentru calculatoarele personale obisnuite (PC), informatiile referitoare la partitii se memoreaza la inceputul discului, in asa-numita tabela de partitii. Aceasta contine 4 intrari in care memoreaza pozitiile, dimensiunile si tipurile partitiilor de pe disc. Partitiile memorate tabela de la inceputul discului se numesc partitii primare, care pot fi, evident, cel mult 4 la numar. Este posibil, insa, ca in interiorul oricarei partitii primare sa se creeze cate o noua tabela de partitii, referind partitii care fizic se afla in interiorul partitiei curente si care se numesc partitii extinse.

2. Functionarea Hard disk-ului

Capacitatea hard disk-urilor a cresctu intr-un mod astronomic in ultimii ani.Insa pentru a intelege modul de citire si sriere a HDD-ului vom analiza intai partile componente. HardDisk-ul este compus dintr-o carcasa, un platan(sau mai multe), un brat de citire, o interfata si o placa logica. In mod normal capacitatea unui hard disk in ziua de azi este de aproximativ cateva sute de Gb. Dupa un mic calcul, 1 Gb fiind egal cu 1024 de Mb, 1 Mb=1024 Kb, iar 1 Kb=1024 bytes, rezulta ca 1 Gb=1.073.741.824 bytes (1024x1024x1024). Un hard disk cu o capaticate de 100 Gb poate stoca 100 de miliarde de bytes. Un bit este cea mai mica unitate de masura intr-un calculator, Deoarece sunt prea mici, bitii sunt asamblati in grupuri de cate opt, formand un byte. Un byte poate contine suficienta informatie pentru a stoca un singur caracter ASCI precum litera “C”.

Placa logica

Pe partea de jos a hard disk-ului se gaseste placa logica. Aceasta este o piesa importanta deoarece se ocupa cu cele mai importante lucruri. Aceasta ofera calculatorului “manualul de utilizare”. Prin aceasta, calculatorul isi poate face o idee despre dispozitivul conectat(HDD): ce tip este, cat de mare este, ce cablu este conectat si cum sa acceseze dispozitivul. Fara aceasta parte calculatorul n-ar putea detecta daca aveti un HDD instalat si nici nu va putea efectua transferul de date.

Daca ii spunem calculatorului sa incarce 1000 Mb de informatie, HDD-ul va trimite informatia atat de repede pe cat poate. Pentru a grabi procesul de citire, hard disk-urile sunt dotate cu un cache, o mica memorie unde sunt stocate datele inainte de a le trimite mai departe. In timp ce hard disk-ul incarca urmatorii 16 Mb ai fisierului, pachetul de date citit anterior este pregatit in cache-ul HDD-ului. Atunci cand datele din cahce sunt preluate, urmatorul pachet citit este copiat in cache. Acest proces este valabil si pentru scriere, doar ca este inversat.

Motorul

O componenta de baza este motorul folosit pentru a invarte platanele pe care sunt scrise datele. Acesta este controlat foarte precis de catre o placa logica, functionand la o viteza de 7.200, 10.000 rotatii pe minut( numarul rotatiilor depind de tipul hard disk-ului. Intr-un laptop, viteza de rotatie este de obicvei intre 4200 si 5400 rotatii pe minut.

Platanele si capetele de citire/scriere

Platanele sunt discuri magnetice subtiri din aluminiu. Datele de pe un hard disk sunt organizate in cercuri concentrice numite track-uri.

In imagine: A) Piste, B) Sector de piste, C) Sectoare, D)Clustere.

Un hard disk poate avea mai multe capete de citire, in functie de numarul de platane. Inaltimea de plutire a capetelor de citire poate si de 0.1 micrometri(sau microni). Pentru a intelege mai bine, un fir de par uman este de aproximativ 100 microni, iar o globula rosie are un diametru de aproximativ 7 microni.

Daca bratul s-ar afla la o distanta prea mare de disc, ar polariza si spatiul de langa locul unde trebuie. Din acest motiv hard dik-urile sunt foarte sensibile la socuri, mai ales cand sunt pornite. In momentul in care calculatorul este oprit, bratul de citire/scriere este retras intr-un loc special, pentru a nu lovi platanul in urma unor posibile socuri.