Hard Disk

Functionarea hardiskului

Hardisk-ul este format din mai multe discuri. In general pe fiecare fata a fiecarui disc este cate un cap de citire. Toate capetele de citire sunt prinse intre ele astfel ca se misca simultan. Datele sunt impartite in piste si sectoare. Sectorul este unitatea minima de alocare pe disk. Marimea unui sector este de 512 octeti. Fiecare sector are pe langa cei 512 octeti, niste informatii suplimentare neaccesibile utilizatorului. Acestea sunt: secventa de sinconizare (numita gap), suma de control (CRC). O pista este o fasie circulara a unei fete a unui disc. Toate pistele care sunt la aceeasi distanta fata de centrul discului formeaza un cilindru. Adica pistele unui cilindru sunt citite simultan de capetele de citire.

Din punct de vedere logic un hardisk poate fi impartit in partiti. Partitiile sunt multimi care sunt disjuncte, iar reuniunea lor formeaza totul. Din punct de vedere istoric partitiile trebuie sa fie de lungime multiplu de cilindru, adica unitatea de alocare a partitiilor este cilindrul. (Exista. totusi, programe de partitionare care pot creea partitii care sa inceapa sau sa se sfarseasca in mijlocul unui cilindru.) Pe fiecare partitie se afla cate un sistem de fisiere. Un sistem de fisiere este o baza de date ierarhica, adica un arbore. Arborele este format din crengi (directoarele) si frunze (fisierele). Intern directoarele sunt

fisiere de un format specific. Unitatea de alocare a datelor pentru un anumit sitem de fisiere este clusterul. Clusterul este un multiplu (deobicei putere a lui 2) de sectoare contigue. Pentru FAT32 si NTFS clusterul este in general de 4k. FAT si NTFS sunt sisteme de fisiere folosite de MS-DOS si MSWindows.

Performante

Un cluster este citit la viteza maxima pentru ca datele de pe el sunt asezate contiguu. Capetele de citire nu trebuie sa se miste, iar sectoarele vin la rand pe masura ce sunt citite. Daca trebuie sa citim date de pe un alt cluster care se afla la distanta, acesta se poate afla pe un alt cilindru (deci va trebui sa mutam capetele si sa asteptam sa se roteasca discul pana in dreptul capetelor de citire). Din cauza asta un disc fragmentat este mai lent atat la citire cat si la scriere. In general sistemele de operare (mai precis logica din driverele pentru sistemele de fisiere) au un algoritm de alocare a sectoarelor care previne

fragmentarea.

S.M.A.R.T.(Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology)

Degradarea unor parametrii cum ar fi timpul de cautare, rata de erori sau numarul de sectoare realocate, arata iminenta unei "caderi" a hardiscului. Capacitatea reala a hardiscurilor este mai mare decat cea declarata de producator. Zonele de date care sunt in plus sunt complet inaccesibile utilizatorului. Ele sunt folosite in cazul in care un sector a fost citit foarte greu (in urma a mai multor citiri) sau cand nu a putut fi citit corect deloc. Sectorul defect este inlocuit cu unul din zona ascunsa. Desigur ca viteza va scadea pentru clusterul care continea sectorul respectiv, dar hardiscul va fi functionabil in

continuare. Mai mult in sistemul de operare nu vor fi raportate ca sectoare defecte. Activarea optiunii de SMART din bios nu aduce o scadere a performantelor.

Datele care sunt monitorizate de hardisk sunt monitorizate tot timpul indiferent de optiunea din bios. Mai mult unele sisteme de operare interogheaza hardisk-ul despre starea sa indiferent de optiunea SMART din bios. O eroare SMART trebuie vazuta ca un defect, chiar daca hardiscul functioneaza inca normal.

Erori

Erorile care pot sa apara la hardisk se impart in doua clase: erori logice si erori fizice. Erorile fizice sunt defecte ale suprafetei discului, sau erori de firmware (adica a softului care se afla in controlerul de hardisk de pe placa cu circuite electronice a acestuia). Erorile logice sunt inconsistente in sistemul de fisiere. De exemplu clustere care nu sunt in lista clusterelor libere, dar care nu sunt ocupate de nici un fisier (lost clusters); clustere care apartin la doua fisiere (cross linked files); date gresite (30 februarie 1500) etc. Defragmentarea se poate realiza corect numai pe un sistem de fisiere integru, care sa nu aiba nici defecte fizice, nici defecte logice.