|
|
Hard Disc Drive
Hard discul sau discul dur este un dispozitiv non-volatil pentru stocarea datelor. Stocarea se face pe o suprafata magnetica dispusa sub forma unor platane. În general sunt utilizate ca suport de stocare extern principal pentru calculatoare personale, dar si pentru anumite aparate electronice (DVD Playere, MP3 playere). Daca la începuturi capacitatea unui hard disc nu depasea 20 MO, astazi, un hard disc obisnuit poate depasi 500 GO.
Structura
Un hard disc este format din:
o placa de control logic
un numar de platane (de obicei 2 sau 3), împartite în piste, cilindrii si sectoare
capete magnetice de o parte si de alta a platanelor legate printr-un brat metalic
un sistem electro-mecanic de blocare a capetelor pe pista de stop (landing-zone)
un motor electric pas-cu-pas
Functionare
Fiecare platan are doua fete si este divizat într-un numar de piste, fiecare pista fiind divizata in sectoare. Platanele sunt astfel aranjate încat pista 0 de la platanul 1 sa fie exact deasupra pistei 0 de la platanul 2. Pentru a accesa o pista oarecare pe unul din platane, bratul care sustine capetele va muta capetele spre acea pista. Deoarece aceasta metoda necesita doar un singur mecanism de pozitionare, simplifica design-ul si coboara pretul. Totusi, pentru aceasta trebuiesc mutate toate capetele pentru a accesa o singura pista. Deci, pentru a citi date de pe pista 1 de pe platanul 1, apoi pista 50 pe platanul 3 si apoi iar pe pista 1 de pe primul platan, întregul brat cu capete trebuie mutat de doua ori. Pentru a muta un brat ca acesta trebuie un timp semnificativ comparativ cu timpul de transfer. Pentru a minimiza acest lucru, trebuie prevenit ca datele sa fie imprastiate pe mai multe piste. O metoda de a optimiza timpul de acces este ca un grup de date care sunt accesate secvential sa fie scrise pe o singura pista. Daca datele nu incap pe aceeasi pista, atunci este optim sa fie scrise pe aceeasi pista, dar pe un platan diferit. Prin aceasta metoda, bratul nu mai trebuie sa execute miscari. Doar capul de citire si scriere cel mai apropiat trebuie sa fie selectat pentru a efectua operatia de citire. Selectarea capetelor este mult mai rapida decât miscarea fizica a bratului care sustine capetele pentru a schimba pistele. Se mai foloseste termenul de cilindru pentru a descrie multiplele platane suprapuse. Un cilindru se refera la toate pistele care au acelasi numar de pista, dar care sunt localizate pe diferite platane.
Transferul datelor la memorie
Modalitatea în care datele sunt transferate în memorie determina viteza efectiva a combinatiei controler - hard disc. Sunt folosite patru metode:
Programmed I/O - Cu aceasta metoda, porturile controlerului au grija atât de comenzile drive-ului cât si de transferul de date între controler si memorie. Se folosesc comenzile IN si OUT ale limbajului de asamblare. Aceasta înseamna ca fiecare octet este transferat prin intermediul procesorului. Aici, viteza datelor va fi limitata la cea a bus-ului PC si la performanta procesorului.
Memory Mapped I/O - Procesorul poate procesa datele provenite dintr-un controler de disc mult mai repede daca sunt stocate într-o regiune fixa de memorie. Segmentul localizat deasupra memoriei video RAM este folosit în general cu acest scop. Datele sunt transferate cu ajutorul instructiunii de transfer (mov în cazul arhitecturii x86). Este mai rapida decat metoda precedenta.
DMA - Folosind DMA, un dispozitiv poate transfera datele direct în memorie. Procesorul nu participa la acest transfer. Pentru a folosi DMA, un program trebuie sa îi precizeze controlerului DMA marimea în bytes a pachetului de date ce urmeaza a fi transferat dintr-o locatie într-alta. Totusi, controlerul DMA într-un PC este inflexibil si lent. Controlerele DMA opereaza la 4 MHz, în concluzie sunt extrem de lente.
Busmaster DMA - Folosind aceasta metoda, controlerul hard-discului deconecteaza procesorul de la bus si transfera datele în memorie singur.
Interfete si controlere
ESDI
Controlerul ESDI a fost dezvoltat dupa controlerul ST506, si a fost unul din primele controlere de hard discuri pe calculatoare x86. Acest tip de controler a fost folosit în modelele IBM PS/2. Pentru ca separatorul de date si controlerul lucreaza în paralel, rata de transfer este aproximativ 10 megabiti/secunda la modelele initiale, respectiv 15, 20 megabiti la cele recente. Hard discurile ESDI stocheaza informatii despre formatul fizic si adresele sectoarelor defecte si poate transmite aceste informatii controlerului, pentru identificare si corectare de erori. Nu mai este utilizat decât pe scara redusa.
SCSI
Controlerele SCSI (Small Computer System Interface) sunt folosite în special în sistemele care au nevoie de performanta si stabilitate ridicata (servere, statii de lucru performante).
ATA/PATA (IDE/EIDE)
Controlerul IDE (Integrated Drive Electronics), cel mai folosit în calculatoarele personale de astazi foloseste un singur cablu de 40 pini care combina functiile unui cablu de date si al unuia de control care conecteaza discul IDE direct la magistrala (bus-ul) de sistem. Controlerele IDE au abilitatea de a emula orice format de disc. Din cauza consumului redus de energie, este una din solutiile folosite pentru calculatoarele portabile. Controlerul IDE permite legarea pe acelasi cablu a doua hard discuri sau a unui hard disc si al unei unitati optice în sistem master/slave. Aceasta arhitectura a dus la incompatibilitati între unitati în anii '90, care însa au fost rezolvate.
SATA
Controlerele SATA plaseaza fiecare disc pe propriul canal (cu un set propriu de porturi intrare/iesire). Astfel se elimina problemele cauzate de arhitectura PATA.
USB/Firewire (IEEE 1394)
Exista si discuri portabile care folosesc interfata USB sau Firewire pentru a transmite datele. De obicei discurile acestea sunt ansambluri formate dintr-un disc IDE sau SCSI, un controler pentru acestea si un controler USB/Firewire.
Caracteristici
Capacitatea (masurata în gigaocteti) - în general fabricantii folosesc ca unitate de masura multiplii din SI ai octetului (putere de 10), pe când multe sisteme de operare (Windows, unele distributii de Linux, MacOS folosesc masuratoarea în multiplii binari). Daca primul hard disc avea 5 MO, astazi capacitatile hard discurilor pot depasi 500 GO.
Dimensiunea fizica, masurata în toli (inch). Astazi hard discurile au fie 3.5" (pentru PC-uri), fie 2.5" (pentru laptopuri - mai mici, utilizând mai putin curent electric dar mai scumpe si mai încete). Exista si discuri de 1.8", pentru playere MP3 (precum Apple iPod), care pe lânga marimea redusa, sunt mai rezistente la socuri.
Durabilitate (exprimata în timp mediu între erori - MTBF). Discurile SATA 1.0 au viteze de 10.000 rpm si un MTBF de 1 milion de ore sub un ciclu de utilizare de opt ore. Alte discuri permit pâna la 1.4 milioane de ore sub un ciclu de 24 de ore.
Numar de operatii de intrare iesire permise
Consum de curent
Nivel de zgomot
Timpi de transfer si timpi de acces.
Hard disk HDD
De performantele harddisk-ului depind in cea mai mare masura performantele intregului sistem. Achizitionarea unui harddisk modern este principala masura de imbunatatire a performantelor sistemului.
...Performantele harddisk-ului depind de timpul mediu de acces (trebuie sa fie cit mai mic), rata de transfer (trebuie sa fie cit mai mare), bus-ul sistemului, controler-ul de hdd folosit (EIDE, ATA). Pentru hdd-urile de peste 504 MB se folosesc modurile de adresare extinse (LBA XCHS).
...Durata de viata a hdd-ului depinde foarte mult de pozitia de montare a acestuia. Pozitia normala este cu fata in sus (de cele mai multe ori pe spate se vad componentele electronice). Ideala ar fi montarea pe cant (dar aceasta este mai dificil de realizat in interiorul carcasei). Atentie la lungimea suruburilor de prindere.
Formatare si partitionare...
...Orice harddisk trebuie sa fie partitionat inainte de a fi formatat pentru un sistem de operare si de a fi folosit. Crearea mai multor partitii este impusa de: - lipsuri ale sistemului de operare in gestionarea unitatilor de disk mari; - lucrul cu versiuni beta ale unor programe, care contin buguri (o cadere a sistemului duce doar la pierderea datelor de pe partitia respectiva); -instalarea mai multor sisteme de operare pe acelasi hdd; - doua instalari independente ale aceluias sistem de oprare (ideal, daca aveti copii bolnavi dupa jocuri!).
...Numarul si marimea partitiilor constituie o problema de optiune. In general, daca va ginditi la mai mult de doua partitii, intrabati-va mai intii daca va sunt cu adevarat necesare. Dupa mine, doua partitii, este ideal.
...Pentru a nu avea probleme la partitionare, va recomand sa efectuati urmatoarele etape:
- la un harddisk nou: 1. - formatati (cu FORMAT C, 2. - partitionati (cu FDISK), creind partitia primara, activind partitia primara, creind partitia extinsa si unitatile logice pe aceasta; 3. - restartati; 4. - formatati fiecare partitie;
- la un harddisk deja partitionat: 1. - formatati fiecare partitie; 2. - stergiti toate partitiile (cu FDISK); 3. - formatati (cu FORMAT C; 4. - repartitionati, urmind toti pasii; 5. - restartati; 6. - formatati fiecare partitie nou creata. S-ar putea ca unii sa spuna ca sunt inutile atitea formatari insa, atunci cind veti avea probleme, ginditi-va si la propunerea mea.
...Metoda este valabila atunci cind vreti sa instalati Windows, insa cum 90% din utilizatori folosesc Windows-ul..........
...Prin aceasta metoda de partitionare se pierd toate datele de pe disk. Daca vreti sa nu pierdeti nimic, incercati cu programe specializat (de exemplu Partition Magic); aceste programe folosesc mai multe tipuri de partitii (ex. FAT32, NTFS, HPES, Ext2), permitindu-va sa instalati si alte sisteme de operare.
Mai multe harddiskuri...
...Daca vreti sa instalati mai multe harddiskuri, tineti cont de urmatoarele:
- unitatea mai rapida este incetinita de unitatea mai lenta, daca sunt instalate amindoua pe acelas port IDE; instalati-le pe porturi diferite
- intotdeauna instalati unitatea mai rapida pe portul IDE primar
- daca aveti un singur port IDE, configurati unitatea mai rapida ca master iar cea mai lenta ca slave
- sunt unele unitati mai vechi care refuza sa lucreze ca slave sau pe al doilea port; nu incercati sa le "convingeti" - renuntati pur si simplu la ele
- dezactivati portul IDE de pe placa de sunet (la placile pe care exista); in general, aceasta se face prin scoaterea unui jumper
|
|
