Twardodyskologia


Formatowanie

By nośnik mógł gromadzić dane, musi mieć jednolitą strukturę logiczną. Proces tworzenia takiej struktury nazywamy formatowaniem. Podczas formatowania system zakłada tablicę FAT i katalog główny.

Głowica zapisu/odczytu

Głowice unoszą się tuż nad powierzchnią talerzy twardego dysku. Ich zadaniem jest odczytywanie i zapisywanie danych na nośniku. Na każdy talerz przypadają dwie głowice - po jednej na każdą stronę talerza.

Jednostka alokacyjna

Jednostka alokacyjna (klaster) skupia określoną liczbę sektorów. Liczba ta zależy od rozmiaru partycji i zainstalowanego systemu plików. W systemach Windows 95/98 jednostka alokacyjna może składać się maksymalnie z 64 sektorów. Im więcej sektorów przypada na jeden klaster, tym więcej miejsca zajmują małe pliki (jeden plik musi zajmować co najmniej jedną jednostkę alokacyjną).

Klaster

Patrz: jednostka alokacyjna #####

LBA

Tryb LBA (Logical Block Addressing) zastąpił pod koniec 1995 roku adresowanie metodą CHS, która opiera się na parametrach geometrycznych twardego dysku. Adresowanie LBA polega na sekwencyjnym ponumerowaniu sektorów (począwszy od zera).

28-bitowy LBA potrafi zarządzać pojemnością 128 GB. Przypuszczalnie w roku 2000 pojawi się 64-bitowy tryb LBA, który pozwoli zaadresować maksymalnie 8 589 934 592 terabajtów.

Mapowanie

Mapowaniem nazywamy procesy obliczeniowe BIOS-u, mające zmniejszyć logiczną liczbę cylindrów poniżej 1024. BIOS dzieli liczbę cylindrów tyle razy, ile trzeba, by uzyskać żądany wynik. Aby łączna liczba sektorów pozostała niezmieniona, musi odpowiednio podwajać liczbę głowic. Od połowy 1997 roku wersje BIOS-u przyjmują jako podstawę piętnaście głowic zapisu/odczytu. W starszych wersjach BIOS-u podstawa wynosiła szesnaście głowic.

Master / Slave

Do kontrolera (E)IDE można podłączyć dwa napędy (E)IDE. Aby kontroler mógł rozróżniać oba napędy, jeden z nich musi być skonfigurowany jako napęd nadrzędny (master), drugi jako podrzędny (slave).

MBR

Sektor MBR (Master Boot Record) jest pierwszym sektorem twardego dysku. Znajduje się zawsze w tym samym miejscu, niezależnie od rodzaju mapowania. W sektorze MBR umieszczony jest program startowy systemu, który wczytuje sektor startowy aktywnej partycji, umożliwiając uruchomienie systemu operacyjnego. Ponadto zawiera informacje dotyczące podziału dysku na partycje.

Menedżer dysku

Zadanie menedżera dysku polega na udostępnieniu systemowi operacyjnemu pełnej pojemności zainstalowanego napędu mimo ograniczeń BIOS-u w starszych komputerach. Program umieszcza nieodzowne informacje w sektorze MBR (pozacja: ścieżka 0, głowica: 0, sektor: 1). Ponieważ sektor MBR jest wczytywany jako pierwszy, menedżer dysku może monitorować uruchamianie systemu i wszystkie operacje na twardym dysku.

Partycja

Podczas partycjonowania specjalny program narzędziowy (np. Fdisk w systemach DOS i Windows 95/98) dzieli dysk na segmenty, tzw. partycje. Istnieją dwa typy partycji: podstawowe i rozszerzone. Na jednym dysku można założyć maksymalnie cztery partycje. By móc korzystać z dysku, trzeba utworzyć i sformatować co najmniej jedną partycję.

Partycja aktywna

Z tej partycji jest uruchamiany bootmenedżer lub system operacyjny. Tylko jedna partycja podstawowa może być zdefiniowana jako aktywna.

Partycja podstawowa

Jako aktywną można zdefiniować tylko tę partycję, której wymagają systemy DOS i Windows 95/98.

Partycja rozszerzona

Partycja rozszerzona stanowi jedyny rodzaj partycji, w których można zakładać dyski logiczne (maksymalnie 23).

PIO

PIO (Programmed Input/Output) to protokół interfejsu (E)IDE, ustalający maksymalną zewnętrzną prędkość transmisji danych. W trybie PIO 0 wynosi 3,3 MB/s, w PIO 1 5,2 MB/s, w PIO 2 8,3 MB/s, w PIO 3 11,1 MB/s, a w PIO 4 16,6 MB/s. Podczas transmisji w trybie PIO każda operacja zapisu i odczytu musi być nadzorowana przez procesor.

Plik systemowy

Informacje nieodzowne do uruchomienia systemu operacyjnego są umieszczane w specjalnych plikach, tzw.systemowych. W systemach DOS i Windows 95/98 funkcję plików systemowych pełnią AUTOEXEC.BAT, COMMAND.COM, CONFIG.SYS, IO.SYS i MSDOS.SYS.

Prędkość transmisji danych

Prędkość transmisji danych jest miernikiem wydajności dysku. Wewnętrzną prędkością transmisji danych nazywa się szybkość, z jaką dane są przesyłane między nośnikiem i głowicami zapisu/odczytu. Nawet w przypadku doskonałych dysków EIDE rzadko przekracza poziom 20 MB/s. Tymczasem maksymalna zewnętrzna prędkość transmisji danych (między kontrolerem dysku i kontrolerem EIDE) wynosi obecnie 66 MB/s (tryb Ultra-DMA).