Pevný disk

PIT

Je principiálne to isté ako disketa. Na rozdiel od diskety nie je prístupný a vymeniteľný. Od diskety sa líši podstatne väčšou kapacitou a prístupovou rýchlosťou. Kapacity pevných diskov sa pohybujú od "muzeálnych" 40 MB po 9 GB, čo však nie je konečná hranica.

Pevné disky majú rozmer kotúča s dátami podobný ako diskety: 3.5", 5.25", niekedy 8" (vysokokapacitné), alebo 2" (pre prenosné počítače). Kompletný disk je vždy tvorený viac než jedným kotúčom, najmenej dvoma, ale tiež štyrmi aj viac kotúčmi. Informácie sa ukladajú obojstranne, pričom vonkajší horný a vnútorný dolný nie je využitý. Disk tvorený napr. štyrmi kotúčmi má teda šesť aktívnych záznamových povrchov a každý povrch má svoju čítaciu a záznamovú hlavu. Disk je aj s hlavami uzatvorený v puzdre, ktoré ho chráni pred prachom. Pevný disk sa netočí na požiadanie, ale točí sa stále a oveľa rýchlejšie ako disketa (obvykle okolo 60 otáčok za sekundu, vysokokapacitné disky ešte rýchlejšie). Čítacie a záznamové hlavy, na rozdiel od diskety, sa nedotýkajú povrchov pevného disku. Sú od neho nepatrne vzdialené a plávajú na tenkej vrstvičke vzduchu, nadnášané rotujúcim diskom.

HDD-foto.jpg (96450 bytes)

Pevných diskov sa vyrába asi stovka druhov od zhruba desiatky výrobcov. Medzi typických predstaviteľov takýchto výrobcov patria: Western Digital, Seagate, Maxtor, Quantum, Fujitsu a samozrejme IBM.

Hlavným kritériom pri výbere disku je:

Dáta sa na pevný disk ukladajú v bajtoch (byte). Zapisujú sa rovnako ako na disketu, tj. usporiadané v sústredných kružniciach - stopách (track). Každá strana každého diskového kotúča (ktorej sa niekedy hovorí plocha alebo povrch) je rozdelená podobne ako disketa na sústredné stopy. Stará disketa 360 KB má obvykle 40 stôp, ale pevné disky ich majú najmenej 305 a ich počet stále  narastá. Kotúč má obvykle priemer 5,25 palca podobne ako disketa, takže je jasné, že stopy na pevnom disku sú viac natlačené ako na diskete. Kotúče pevných diskov sa vyrábajú o priemeroch 5.25, 3.5, 2.5 a 1.75 palca. Záznamové hlavy sa pohybujú iba všetky naraz, ak je teda hlava na jednom z aktívnych povrchov nastavená na určitú stopu, sú na tú istú stopu nastavené aj ostatné hlavy.

Súhrn stôp rovnako vzdialených od stredu, ale nachádzajúcich sa na rôznych aktívnych povrchoch, sa nazýva valec (cylinder). Stopy sú kružnice a keď sa poskladá rad kružníc jedna na druhú, vytvoria valec. Počet stôp na jednom povrchu je totožný s počtom cylindrov. Stopy sa číslujú od okraja k stredu počnúc od nuly.

Každá stopa je rozdelená na úseky - sektory (sector). U starších diskov je obvyklé delenie na 17 sektorov, novšie používajú 26 a viac sektorov. Jeden sektor je väčšinou schopný obsiahnuť 512 bajtov. Všetky stopy sa delia na rovnaký počet sektorov, takže sektory na stopách, bližších ku stredu sú kratšie, a teda musia byť zapísané s väčšou hustotou záznamu než sektory na okrajových stopách (to však nemusí vždy platiť).

HDD-LL-format.jpg (127399 bytes) HDD-HL-format.jpg (150493 bytes)

Podobne ako disketová jednotka má i pevný disk čítaco/zápisovú hlavu pre obe strany diskových kotúčov. Keďže disková jednotka je vzduchotesne uzatvorená, nemusíme sa starať o nastavenie hláv, ani o ich čistenie.

Aby mohol pevný disk správne fungovať, musí sa dorozumieť s počítačom. Na to slúži radič disku (controller).

Radič disku

funguje ako tlmočník, údaje disku prekladá do formátu, ktorému rozumie zbernica počítača a naopak. Existujú rôzne typy diskových radičov. Radiče sa označujú skratkami IDE, známy tiež pod skratkou ATA alebo AT-Bus alebo zatiaľ najdokonalejší SCSI.

Radič IDE

je schopný pripojiť dve zariadenia - disky nakonfigurované ako Master a Slave, a jeho prenosová rýchlosť je 2 až 3 MB/s. Štandard IDE je v súčasnosti zlepšovaný a zdokonaľovaný, kde reprezentantmi sú zatiaľ dve nové normy diskových radičov. Prvý z nich je EIDE (Enhanced Integrated Drive and Electronics) - od firmy Western Digital, na ktorý možno pripojiť až štyri zariadenia - Master 1 a 2 a Slave 1 a 2. Podporuje veľké kapacity diskov, má vyššiu prenosovú rýchlosť (až 16,6 MB/s). Druhým je tzv. radič Fast ATA - od firmy Seagate, ktorý niekoľkonásobne zvyšuje prenosovú rýchlosť čítania a zápisu údajov tak, že prenáša viacero blokov pevného disku súčasne. Zdokonalený variant Ultra ATA je schopný prenášať dáta teoretickou rýchlosťou 33,3 MB/s.

radič SCSI

(Small Computer Systém Interface) - host-adaptér (hostiteľský adaptér) je sice cenovo drahší, no má aj viacero výhod. Poskytuje oveľa väčšie prenosové rýchlosti (viac ako 40 MB/s), dokáže simultánne spracúvať viacero vstupno/výstupných požiadaviek - multitasking, spracúva väčšinu príkazov pod vlastnou réžiou - redukcia záťaže, podporuje až sedem zariadení. Má využitie v multitaskingovom prostredí, databázach, serveroch, vyhľadávacích službách a pod. Všeobecne možno povedať, že toto zariadenie vie okrem pevných diskov obslúžiť jednotky CD-ROM, optické disky WORM, WARM, optické skenery, bernoulliho kazetové diskové jednotky, rôzne typy páskových jednotiek.

Kódovanie sektorov

Niektoré systémy SCSI a IDE priviedli kódovanie sektorov k novej dokonalosti tým, že interne evidujú len celkový počet sektorov na celej diskovej jednotke. Normálne by systém požiadal diskové rozhranie: "Daj mi sektor na cylindre 100, hlave 3, sektore 20". Tomuto hovoríme "trojrozmerné" adresovanie sektorov. U systému SCSI a IDE však systém zadá len určité číslo, v tomto prípade 143292. Všetky sektory sa číslujú postupne jeden za druhým, bez ohľadu na ich číslo hlavy a cylindra. Takýto spôsob adresovania sektorov sa nazýva lineárna adresovacia schéma.

Vyrovnávacia pamäť CACHE v diskových podsystémoch

Táto pamäť pomáha znižovať oneskorenie pri presune údajov medzi operačnou pamäťou a procesorom. Princíp je v tom, že pre cache sa používajú obvody SRAM (statická RAM), s niekoľkonásobne kratšou vybavovacou dobou, než majú bežné obvody DRAM, ktoré tvoria operačnú pamäť.

Vybavovacia doba pamäte

je čas, ktorý uplynie od chvíle, keď pamäť príjme požiadavku procesora na čítanie údajov do okamihu, keď vyšle signál na ich odovzdanie do procesora. Vybavovacia doba bežných DRAM sa pohybuje okolo 70 ns. DRAM je najbežnejší druh RAM, tvorený čipmi, ktorých podstatou je viazanie elektrického náboja a jeho obnovovanie. Obvody SRAM udržujú hodnotu bez obnovovania po celý čas, čo je počítač zapnutý. Sú omnoho rýchlejšie, ale i drahšie. V tejto pamäti sú uložené údaje, ktoré sa opakovane používajú. Kapacita tejto pamäte je 64 -256 KB. Okrem externej cache, ktorá sa montuje na základnú dosku, existuje aj interná cache vo vnútri procesora.

Výmenné pevné disky

ide o bežný pevný disk, ktorý sa z počítača vytiahne spolu s celou mechanikou, s ktorou je uzatvorený v puzdre. Tieto disky ponúka dnes väčšina veľkých výrobcov bežných pevných diskov, napr. Seagate, Conner, pričom jedným z najbežnejších obchodných názvov je TransDisk. Disky sú na trhu v  odobnej škále kapacít ako stacionárne pevné disky, lenže o 50 až 100 % drahšie.

Stránka je optimalizována pro studenty verze V3.x a vyšší. Náměty a připomínky

Sponzorované odkazy

Valid XHTML 1.0 Strict!