2010. július 26., hétfő

Egy kis hardver: a merevlemez

Akár PC-t, akár laptopot használunk, merevlemezre dolgozunk. De mi is az a merevlemez, vagy más neveken winchester, hard disk drive. Ez a háttértár elengedhetetlen a számítógép működéséhez. Olyan lemezeken tárolja az adatokat, amelyek mágnesezhető réteggel vannak bevonva. A lemezeket író-olvasó fej fogja közre, ez írja fel vagy olvassa le az adatokat. Egy winchesterben általában több lemez van, mindegyikhez két fej tartozik. A mágneses lemezeket azonos központú, különböző sugarú körök sávokra (track) tagolják. Az egymás alatt elhelyezkedő sávokat cilindernek nevezzük. A sávokat sugárirányban szektorokra bonthatjuk. A winchesterek a könnyebb kezelhetőség kedvéért 3-4 szektort együtt kezelnek, ezeket a szektorcsoportokat clustereknek nevezzük.
A lemezek állandó forgásban vannak, ezért a winchesterek lényeges paramétere a forgási sebesség. A forgási sebességet rpm-ben adják meg (rotation per minute), ma jellemző a 7200 rpm. Az írási-olvasási sebesség növelése érdekében minden merevlemezben található egy gyorsítótár (cache), amelyben átmenetileg eltárolja azokat az információkat, amik majd kiírásra kerülnek, illetve, amelyek feltehetőleg szükség lesz.
Nem elhanyagolható, hogy mennyi adat fér a merevlemezünkre. Ezt nevezzük a HDD tárolókapacitásának, manapság 40 GB és 2 TB közötti winchesterek használata a leggyakoribb. A merevlemezgyártók azonban nem a számítástechnikában megszokott 1024-es váltószámot alkalmazzák a kapacitás meghatározásakor, hanem az 1000-t.
Régebbi merevlemezek IDE (ATA, P-ATA) csatolófelülettel csatlakoztak az alaplaphoz, ma ennél sokkal elterjedtebb a SATA-I, SATA-II típusú csatlakozás. Ha szétbontunk egy számítógépet, az IDE kábel széles, függőlegesen rovátkolt, általában világos, szürke színű. A SATA kábel sokkal véknyabb, általában fekete. A SATA kábelek előnye egyrészt a gyorsabb adatáramlás, másrészt a gépünk belsejében is több hely marad a levegőáramlás számára.
A merevlemezt partícionálással több logikai meghajtóra oszthatjuk. Ezek a meghajtók egy winchesteren vannak, de az operációs rendszer külön érzékeli és külön kezeli őket. Az egyes partíciókon végrehajthatunk formázást. Ezzel a művelettel minden adatot törlünk a lemezről.
Ahhoz, hogy információt tudjunk tárolni a HDD-nken, majd az adatokat elő is tudjuk hívni, a PC-nek tudnia kell a fájlok nevét, helyét. Ehhez szükséges a fájlrendszer kialakítása, amely egy katalógushoz hasonlóan megadja nekünk a fájl helyzetét.
A merevlemezen tárolt fájlok egy idő után töredezetté válnak. Ennek az az oka, hogy csak szektronyi területeket tud címezni, vagyis szektornyi területen tudja elhelyezni a fájlt. Tehát ha egy fájl nem foglal el teljes egészében egy szektort, abban kihasználatlan hely keletkezik. Viszont ha egy fájlt több szektorba tárolna, és a soron következő már foglalt, akkor egy távolabbi helyre kell azt eltárolnia. Így lassulhat az adatok elérési ideje, hiszen több helyről kell kiolvasnia a fejnek az adatokat. Ezt az állapotot nevezzük töredezettségnek vagy fragmentáltságnak. Az állapoton csak ront az, hogy a felhasználó, azaz mi folyamatosan egyik helyről a másikra helyezzük vagy másoljuk az adatainkat, letörlünk és új fájlokat helyezünk el a gépen. Az állapoton töredezettség-mentesítő, defregmentáló szoftverekkel tudunk javítani.

-LB-