04 – PEVNÉ DISKY RADOMÍR RYBÁK 2018

CO JE TO PEVNÝ DISK (HARD DISK DRIVE) Pevný disk (Hard disk drive, HDD) je zařízení, které slouží k trvalému uchování dat i po odpojení zdroje elektrické energie. Funguje na principu elektromagnetické indukce. Slouží jako sekundární paměť. Výrobci: Western Digital, Seagate

SOUČÁSTI PEVNÉHO DISKU Součásti pevného disku jsou: Diskové plotny Čtecí/zápisové hlavy Elektromotor Mechanismus pro vystavení hlav Řadič

SOUČÁSTI – DISKOVÉ PLOTNY Diskové ploty jsou samotné záznamové médium. Jsou pokryté slabou vrstvou feromagnetického materiálu. Obvykle se v disku nachází více ploten. Ploty se otáčí a jejich rychlost udáváme v ot/min. Nejčastější otáčky ploten: 7200 ot/min ot/min ot/min Plotny existují v různých velikostech rozměry jsou palcích: 3,5 – desktopové použití 2,5 - notebooky 1,8

ČTECÍ/ZÁPISOVÉ HLAVY Slouží ke čtení nebo zápisu dat na diskovou plotnu. Hlavy se přímo nedotýkají povrchu plotny. Hlavy se vznášejí několik mikrometrů povrchem. Proto je disk hermeticky uzavřen, aby se dovnitř nedostala žádná nečistota. Hlavy obsahují krystal, který mění vodivost podle intenzity magnetického pole.

ČTECÍ/ZÁPISOVÉ HLAVY – VYSTAVOVACÍ ZAŘÍZENÍ Hlavy je nutné pro čtení nebo zápis vystavit na správnou pozici povrchu plotny. Pro vystavení se používá plochá cívka na raménku hlav. V případě odpojení el. energie se hlavy přesunou mimo oblast plotny tzv. „parkování“.

ČTENÍ/ZÁPIS - POSTUP Při čtení nebo zápisu dat se provádí tři základní kroky 1. vystavit hlavu nad správnou pozici 2. vyčkat na zklidnění hlav způsobeného jejich setrvačností (doba vystavení trvá řádově milisekundy) 3. počkat na pootočení ploten na místo, kde se s daty bude pracovat

FYZICKÁ STRUKTURA HDD Povrch diskové plotny je poměrně veliká oblast. Při požadavku na data od softwaru nejčastěji operačního systému je na povrchu vyhledává řadič.

FYZICKÝ STRUKTURA HDD – ORGANIZACE DAT Data jsou na HDD do soustředných kružnic, kterým se říká stopy. Každá stopa daný počet sektorů a ten může být: pevný proměnný – z důvodů vyšší efektivity Povrch je obvykle rozdělen do několika zón. každá zóná má jiný počet sektorů na stopu Sektor je nejmenší adresovatelná jednotka na disku má pevnou velikost (4 KB)

FYZICKÝ STRUKTURA HDD – SEKTORY Sektory se označují lineárně, to nazýváme LBA (Logical Block Addressing). Číslování probího od 0

FYZICKÝ STRUKTURA HDD – CYLINDER V případě, že HDD obsahuje více ploten, tak všechny stopy přístupné bez pohybu hlav, tak to nazýme cylinder (válec).

FYZICKÁ STRUKTURA HDD – FYZICKÉ FORMÁTOVÁNÍ (LOW FORMAT) Tento proces formátování na povrchu disku, vytvoří stopy a sektory. Toto provádí řadič disku. Na začátku každé stopy umístí magnetickou značku. Tento druh formátování se provádí pouze u výrobce pevného disku.

FYZICKÁ STRUKTURA HDD – PŘÍSTUPOVÁ DOBA Přístupová doba udává za jak dlouho je disk připraven číst/zapisovat data. Její délka se dnes pohybuje pod 10 ms. Tento údaj je výsledkem součtu dvou časů. 1. vystavení hlav a jejich uklidnění 2. pootočení plotny na požadované souřadnice (čekání, rychlost otáčení ploten) Vidíme, že největší vliv na přístupovou dobu má rychlost otáčení ploten. čím vyšší otáčky tím kratší přístupová doba

FYZICKÁ STRUKTURA HDD – DOBA VYSTAVENÍ (SEEK TIME) Tento parametr udává, jak rychle se přesnou hlavy nad požadovanou stopu. Tento údaj se stejně jako přístupová doba udává v milisekundách [ms].

FYZICKÁ STRUKTURA HDD – CACHE PAMĚŤ Tato paměť slouží k rychlejší práci s daty. Data se odtud přenášejí na sběrnici. Kapacita této paměti se pohybuje v řádech MB (16 – 64).

FYZICKÁ STRUKTURA HDD – KAPACITA Toto je nejdůležitější parametr disku. Udává jak velké množství dat, lze na disk uložit. Tento parametr ovlivňuje velikost ploten, počet ploten a hlav. Udává se buď v GB nebo TB. Dnešní disky mají kapacitu v romezí 250 GB až 14 TB.

LOGICKÉ STRUKTURA - MBR Jedná o hlavní tabulku na pevném disku. Fyzicky je na disku umístěna na nultém sektoru a nulté stopě (na začátku). Velikost této tabulky je 512 B. Dokáže adresovat pouze disky do velikost 2 TB. Dovoluje přidat maximálně 4 primární oblasti. možné je přidat i více oddíly pomoc tzv. Extended parttion. Obsahuje Zaváděcí záznam – obsahuje údaje o tabulce oblastí a údaje o aktivní oblasti Partition table – obsahuje údaje o logickém rozdělní disku do oblastí (partitions).

LOGICKÁ STRUKTURA – PARTITION TABLE (TABULKA OBLASTÍ) V této tabulce jsou uloženy údaje o oblastech (partitons). Pomocí oblastí, lze jeden fyzický disk rozdělit na více logických. S těmi pak lze nezávisle na sobě manipulovat. Z pohledu operačního systému se pak tyto oblasti jeví jako více samostatných disků. Aktivní oblast je taková, která obsahuje informace pro zavedení operačního systému. Tato oblastí musí být vždy primární.

LOGICKÁ STRUKTURA - GPT Jedná o nástupce MBR tabulky. Umožnuje pracovat s většími pevnými disky až do velikost 8 ZiB Umožnuje přidat více primárních oddílů až 128. Má záložní tabulku pro případ poškození, která je uložena na konci disku.

KONEC DĚKUJI ZA POZORNOST.