Hard Disk-ul
Hard disk-ul (hardu') e unitatea principala in care stochezi datele. Orice instalezi si copiezi in calculator se stocheaza pe hard disk. Fie ca ai bagat muzica, poze, filme, jocuri, ele se afla in hard disk (sau SSD).
Capacitatea hard-disk-ului se masoara in GB (gigabaiti). (80 GB, 120 GB, 250 GB, 320 GB, 500 GB, etc.)
In prezent exista hard disk-uri de pana la 15000 GB. Adica 15 TB (15 terabaiti).
In interiorul hard disk-ului se afla unul sau mai multe platane. Platanul e un disc magnetic, e suportul magnetic pe care se memoreaza datele. Deaia-i zice hard-disk (disk dur), pentru ca e un disc tare.
In prezent exista hard disk-uri de pana la 15000 GB. Adica 15 TB (15 terabaiti).
In interiorul hard disk-ului se afla unul sau mai multe platane. Platanul e un disc magnetic, e suportul magnetic pe care se memoreaza datele. Deaia-i zice hard-disk (disk dur), pentru ca e un disc tare.
Platanul stocheaza datele pe ambele feţe.
Cele doua tipuri principale de hard disk-uri sunt IDE si SATA.
IDE nu se mai fabrica, dar exista enorm de multe calculatoare la nivel mondial care inca functioneaza cu hard-uri IDE
IDE SATA
Hard disk-urile SATA sunt mult mai rapide decat cele IDE. Suporta transfer de date de 750 MB/s.
IDE suporta doar 133 MB/s.
IDE inseamna Integrated Drive Electronics, adica "electronicele" sunt integrate direct pe drive. E un standard care face abstractie de disc/disk, deci calculatorul nu stie ca ai hard disk sau DVD-ROM (care foloseste aceasi tehnologie), el vede acelasi controler care ii da datele pe care le cere dupa aceleasi protocoale. Denumirea originala e de fapt PATA, care inseamna Parallel Advanced Technology Attachment. Nu se mai fabrica hard disk-uri IDE si nici placi de baza cu porturi IDE. Insa in schimb, exista adaptoare IDE-SATA / SATA-IDE.
SATA inseamna Serial Advanced Technology Atachement, adica atasament avansat tehnologic care transmite datele serial. Tot pe "drive" sunt integrate "electronicele" si in cazul asta, dar e ceva mult mai avansat care a primit un nume nou. De toate tehnologiile vechi se face abstractie cand apare ceva nou, pentru ca se iau "de-a gata" si se adauga tehnologia noua. Oamenii nu vor istorie si termeni complicati, vor doar sa stie ce mananca la pranz.
Transferul de date IDE este de tip paralel, adica bitii sunt trimisi mai multi deodata.
Transferul de date SATA este de tip serial, adica bitii sunt trimisi unul cate unul, pe rand.
Buffer
Hard disk-ul are un buffer (sau cache). Acest buffer este o memorie suplimentara integrata in hard disk, pentru a nu se apela la datele din hard disk utilizate frecvent. Este o memorie RAM a hard-disk-ului. Cand procesorul are nevoie din nou de acele date, hard disk-ul nu le mai ia de pe platane sa i le trimita, ci din acest buffer. Procesorul ia datele de acolo, in loc sa tureze hard disk-ul pentru a ajunge la fisierul cautat. Astfel, treaba merge mai rapid.
Hard disk-ul are un buffer (sau cache). Acest buffer este o memorie suplimentara integrata in hard disk, pentru a nu se apela la datele din hard disk utilizate frecvent. Este o memorie RAM a hard-disk-ului. Cand procesorul are nevoie din nou de acele date, hard disk-ul nu le mai ia de pe platane sa i le trimita, ci din acest buffer. Procesorul ia datele de acolo, in loc sa tureze hard disk-ul pentru a ajunge la fisierul cautat. Astfel, treaba merge mai rapid.
Capacitatea buffer-ului e de 8 MB, 16 MB, 32 MB, 64 MB, 256 MB si chiar 512 MB!
Cum sunt stocate, citite si sterse datele pe hard disk?
Stocare:
Suprafata hard disk-ului e magnetica. Se pot face enorm de multe polaritati Nord-Sud. Polaritatile astea inseamna 0 si 1, care formeaza logica, limbajul binar, adica fisiere tale care sunt colectii de 0 si 1 interpretate de programele care citesc hardul pentru a le deschide.
Cand rescrii ceva, se rearanjeaza polaritatile.
Citire:
Starile (polaritatile) magnetice existente "imping" inapoi curentul in capul de citire, din cauza campului magnetic propriu care creaza un camp electric.
Stergere:
Cand stergi ceva, de fapt nu se sterg fisierele (bitii, polaritatile acelui fisier), ci pur si simplu ii stergi intrarea din index, din "catalogul principal", fapt care face ca fisierul sa nu mai fie vazut, apoi hard-ul are unda verde sa rescrie bitii acelui fisier. Sa-l inlocuiasca. Adica tu rescrii fisierul nou peste cel vechi pentru ca ala a disparut de pe radar si pe hard' nu-l mai intereseaza, pentru ca nu-l mai vede in index. Deci la adresa lui e libera demolarea si reconstuirea.
Daca vrei sa stergi ceva PE BUNE, trebuie sa-l reformatezi full, sau sa folosesti un soft care sterge spatiul neindexat. Descarca Eraser.
Cum functioneaza citirea fisierelor?
- Tu ceri informatia din hard disk (adica dai dublu-click, o melodie, pe Skype, etc).
- Sistemul de operare acceseaza index-ul de fisiere (de pe hard disk) prin controllerul palcii de baza (index in care e locata adresa melodiei tale sau fisierele Skype-ului) spunandu-i placii electronice (controller-ul) hard disk-ului ca vrea un fisier.
- Acest controller invarte platanele (daca nu sunt invartite deja).
- Acul e pus pe pozitie. Acesta nu atinge niciodata platanul. Intre ele e o distanta mai mica de 5 nanometri!
- Controller-ul citeste, amplifica si converteste in format digital datele care sunt scrise pe platanul magnetic.
- Informatia este trimisa in cache-ul hard disk-ului.
- Informatia este luata din cache si trimisa catre controller, apoi in RAM. Apoi asculti melodia sau ii scri pe Skype lui vecinu' cu care nu ai mai vorbit in realitate de cand ti-ai bagat netu.
Structura si formatarea platanului
Cand cumperi un hard disk nou, acesta e tabula rasa, gol si pur ca mintea unui bebelus, ca o oglinda care reflecta cerul senin (oricum e practic o oglinda, dar asta-i alta treaba). Nu poti copia nimic pe el pentru ca n-are nicio structura, niciun tabel, nicio idee cum sa tina fisierele. Deaia trebuie sa-l formatezi.
Cand formatezi un hard disk (cand il formateaza programul), ii face o structura de date. ii da un format fizic care poate sa retina fisiere, adica NTFS, FAT, FAT32, EXFAT... etc. Astea sunt structuri de retinere a datelor, ca si cum torni cimentul intr-un cofrag si nu-l torni direct pe jos.. sau ma rog.. pe sus in aer. Hardul nu stie ce-s alea date. Nu stie ce-s fisierele. E pur si simplu o oglinda magnetica. Tu ii bagi in cap niste forme care sa fie "cofragele" fisierelor. Gandeste-te la aceste structuri ca fiind negativele, iar la date ca fiind pozitivele care se potrivesc in cofragele alea. Deci datele au un suport in care sa stea.
Bun.
Formatarea imparte platanul in piste si sectoare, ca si cum trasezi linii la caiet pe orizontala si pe verticala, ca mai apoi sa faci forma geometrica pe care o vrei folosindu-te de patratele alea. (in cazul nostru, "faci" fisierele).
Sectoarele astea sunt de fapt clusterele, adica mici gramejoare de biti. Un sector (cluster) are 4,09 kb.
Un fisier ocupa mai multe sectoare odata, iar acestea pot sa nu fie neaparat unu langa altul (adica "contiguu"). Un fisier poate sa fie imprastiat pe tot hardul, si cand vrei sa-l accesezi, programul tureaza hardul ca sa poata culege toate bucatile de fisier ca sa ti-l poata reda. Pentru tine e cateva secunde, pentru hard disk e un deceniu. Chestia asta se numeste fragmentare, si despre asta poti citi aici, ca sa aflii totul.
Un fisier ocupa mai multe sectoare odata, iar acestea pot sa nu fie neaparat unu langa altul (adica "contiguu"). Un fisier poate sa fie imprastiat pe tot hardul, si cand vrei sa-l accesezi, programul tureaza hardul ca sa poata culege toate bucatile de fisier ca sa ti-l poata reda. Pentru tine e cateva secunde, pentru hard disk e un deceniu. Chestia asta se numeste fragmentare, si despre asta poti citi aici, ca sa aflii totul.
Acum, cum functioneaza mai exact scrierea, citirea si stergerea fisierelor? Cum stie hardul, mai exact, unde sunt fisierele?
Fa cunostinta cu CHS si LBA.
CHS (Cilinder Head Sector) si LBA (Logical Block Adressing) sunt doua metode prin care hardul stie exact cum sa scrie, sa citeasca si sa stearga fisierele. Sunt metode de adresare, bazate pe coordonate, exact asa cum un postas stie la ce adresa sa trimita scrisoarea.
CHS
Pe langa sectoare (S) despre care acum stii, metoda asta foloseste asa-zisii cilindrii (C) si capurile de citire (H).
Ce sunt capurile de citire si "cilindrii"?
Capurile.
Sunt capetele acelor (acurilor) care citesc platanul. Metoda de adresare CHS e veche, de pe vremea cand toate hard disk-urile continteau mai multe platane ca sa aiba o capacitate decenta. Deci mai multe "ace", mai multe capuri.
Cilindrii.
Nu-s chestii fizice dupa cum probabil ti-ai imaginat, ci: cand sectoarele de pe primul platan sunt paralele cu sectoarele de pe al doilea. "Uniunea" asta a lor e "cilindrii". Sectoarele care sunt paralele unul cu altul formeaza un cilindru abstract, virtual, pe care hard disk-ul il poate folosi in adresare, la fel cum un apartament de la etajul trei e paralel cu cel de la etajul doi, dar nu-s notate la posta intr-un registru 3D, ci tot pe o foaie plata.
In poza de mai sus ai vazut "track (pista)". Ce e o pista? Sunt sectoare puse cap la cap formad un cerc complet, ca mai apoi sa poata forma cilindrul cu vecinul de mai jos.
Combinand aceste trei coordonate, mai precis pozitia capului, numarul sectorului si numarul cilindrului, hardul localizeaza fisierele.
Dupa ce localizeaza adresa fizica a fisierului, face o asa numita traducere de adrese, pentru a traduce adresa "polaritatilor magnetice"+pozitia acului, in adrese digitale.
CHS e o metoda invechita, care nu se mai foloseste.
LBA
E o metoda de adresare liniara. Blocurile de date sunt localizate dintr-un index (zi-i registru, tabel de adrese, etc). Blocurile fiind numerotate LBA0, LBA1, LBA2 si asa mai departe, e foarte usor ca indexul sa "trimita" acul la blocul respectiv si sa scrie/citeasca/stearga datele de acolo.
Combinand aceste trei coordonate, mai precis pozitia capului, numarul sectorului si numarul cilindrului, hardul localizeaza fisierele.
Dupa ce localizeaza adresa fizica a fisierului, face o asa numita traducere de adrese, pentru a traduce adresa "polaritatilor magnetice"+pozitia acului, in adrese digitale.
CHS e o metoda invechita, care nu se mai foloseste.
LBA
E o metoda de adresare liniara. Blocurile de date sunt localizate dintr-un index (zi-i registru, tabel de adrese, etc). Blocurile fiind numerotate LBA0, LBA1, LBA2 si asa mai departe, e foarte usor ca indexul sa "trimita" acul la blocul respectiv si sa scrie/citeasca/stearga datele de acolo.
Aceasta metoda e folosita si la SSD-uri, deoarece nu-s mecanice ca sa poata folosi CHS, iar LBA e mult mai rapid si mai practic pentru cipuri, unde adresele sunt continue, aranjate in forma de matrice.
S.M.A.R.T.
Self Monitoring, Analysis and Reporting Technology e o tehnologie care te anunta din timp cand hardul e pe duca. O tehnologie care te avertizeaza ca hardul urmeaza sa se defecteze, ca tu sa-ti poti salva fisierele.
Pentru asta, trebuie ca functia S.M.A.R.T sa fie pornita din BIOS si sa ai un program utilitar instalat care consulta hard disk-ul.
Compatibilitate
Atata timp cat e IDE, poti pune orice HDD in slot IDE.
Atata timp cat e SATA, poti pune orice HDD in slot SATA.
Placa de baza sau slotul NU limiteaza capacitatea, deoarece controler-ul HDD-ului face parte integrata din acesta. De exemplu, nu-i ca si cum ai zice ca "placa asta de baza suporta doar 8 GB ram, sau suporta doar frecventa aia.. etc.". Placa de baza e indiferenta la capacitatea drive-ului, fie ca-i HDD, SSD, sau DVD-ROM.
Istorie
Primul hard disk a fost inventat de IBM in 14 decembrie 1956. Hard disk-ul avea o capacitate de 5 MB. Era o capacitate extraordinar de mare pentru perioada aceea.
Se numea 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control).
Contact: [email protected]