Hard-disk-ul

Aproape orice calculator personal si server din ziua de azi contine unul sau mai multe dispozitive hard-disk. Fiecare supercalculator este conectat la chiar sute de hard-diskuri. Mai nou se gasesc chiar si Video Recordere sau camere video care folosesc hard-diskul ca mediu de stocare în locul benzii magnetice. Miliardele de hard-diskuri fac un singur lucru, însa foarte bine. Ele depoziteaza informatia digitala într-o forma relativ permanenta, astfel calculatorul are capabilitatea de a detine în memorie informatia chiar si nealimentat la o sursa de curent.

Principiile hard-disk-ului

Hard-disk-urile au fost inventate în anii 1950. La început aveau ca marime pâna la 20 inch în diametru si puteau inmagazina doar câtiva megabytes. Initial au fost numite „fixed disks” sau „Winchesters” (un nume de cod folosit pentru un produs popular IBM). Mai târziu au fost numite hard-disk-uri pentru a le deosebi de „floppy disk-uri”. Hard-disk-ul are o placa tare (platan) care sustine mediul magnetic, în opozitie cu un film flexibil din material plastic, folosit la benzile magnetice sau la floppy-disk-uri.
La cel ma simplu mod posibil, had-disk-ul nu este mult diferit de o banda magnetica. Atât hard-disk-ul cât si benzile magnetice folosesc aceleasi principii de înregistrare. Ele de asemenea au în comun beneficiul major al depozitarii magnetice – mediul magnetic poate fi cu usurinta sters si apoi rescris, în plus structura fluxului magnetic pastrându-se intacta pentru mai multi ani. Un calculator personal, de performante normale, detine un hard-disk ce are o capacitate între 10 GB si 40 GB. Datele sunt stocate pe disc sub forma fisierelor. Un fisier este denumit simplu ca o colectie de biti. Bitii pot fi reprezentarea in codul ASCII pentru caracterele unui text, pot fi instructiunile unei aplicatii software pe care calculatorul trebuie sa le execute, înregistrarile unei baze de date sau pixelii de culoare pentru o imagine GIF. Indiferent de continutul fisierului, el este alcatuit dintr-o „însnuruire” de biti. Când un program ce ruleaza pe calculator apeleaza un fisier, hard-disk-ul preia bitii de pe disk si îi trimite la UCP unul câte unul.
Exista trei criterii ce caracterizeaza performanta unui hard-disk:
• Rata de transfer – numarul de biti pe secunda pe care un hard-disk îi poate transmite Unitatii centrale de prelucrare (UCP). Ratele obisnuite de transfer sunt între 5 si 40 de megabytes/sec. • Timpul de acces – timpul considerat de la cererea unui fisier de catre CPU pâna la primirea primului bit din acel fisier. Un timp de acces obisnuit este intre 10 si 20 de milisecunde. • Capacitatea – numarul de biti pe care îi poate stoca un hard-disk. În momentul actual exista hard-disk-uri ce stocheaza pâna la 500GB-2 TB!

Stocarea datelor

Datele sunt stocate pe suprafata platanului în sectoare si în piste. Pistele sunt cercuri concentrice, iar sectoarele sunt arcuri de cerc (subdiviziuni ale pistelor):
În aceasta figura, pista este colorata cu galben, iar sectorul cu albastru. Un sector contine un numar fix de bytes, de exemplu 256 sau 512. Procesul de formatare de nivel jos presupune trasarea pistelor si sectoarelor, stabilirea punctului de start si punctului final al platanelor. Acest proces pregateste platanul pentru stocarea blocurilor de biti. Formatarea de nivel înalt scrie apoi structura sistemului de fisiere (FAT – File Allocation Table), care poate diferi de la un sistem de operare la altul. Ex: FAT, FAT32, NTFS, REISERFS, XFS, etc. Dupa aceste procese, discul este pregatit pentru utilizare.