Základné pojmy
Nosičom informácií na pevnom disku je magnetická vrstva úložnej platne. Táto magnetická vrstva je počas zápisu informácií postupne delená na jednotlivé cylindrické stopy. Jedna úložná platňa obsahuje zvyčajne niekoľko tisícok takýchto cylindrických stôp, ktoré bývajú vytvárané na oboch stranách úložnej platne. Všetky stopy vytvorené na jednotlivých úložných platniach disku sa súhrnne nazývajú ako cylinder. Každá stopa je rozdelená na mnoho malých logických jednotiek, ktoré sa nazývajú bloky. Jeden takýto blok je schopný poňať 512 bajtov informácií. Pre lepšiu kontrolu uložených dát je do každého bloku s uloženými dátami pridaná tzv. kontrolný súčet, pomocou ktorej dokáže elektronika zistiť, či sú dáta, ktoré sa budú načítavať identické s tými, ktoré boli zapísané na úložnú platňu pevného disku. Všetky bloky, ktoré majú na disku rovnaké koordináty umiestnenia, sa niekedy súhrnne nazývajú tiež ako sektor. Bohužiaľ sa význam pojmu sektor často v praxi mylne zamieňa s pojmom blok.
Moderné pevné disky ešte delia úložné platne do tzv. zón, pričom každá zóna obsahuje niekoľko cylindrických stôp. Každá zóna by mala mať rovnaký počet sektorov.
Fyzické a virtuálne členenie pevného disku
Pri moderných pevných diskoch je úplne bežné, že skutočné členenie na sektory, hlavičky a cylindre nie je navonok viditeľné a toto členenie „nevidí“ ani operačný systém počítača. Skutočné rozčlenenie tak „vidí“ a riadi iba riadiaca časť elektroniky disku (v angličtine sa táto časť nazýva aj „controller“). Elektronika disku vytvára a sprístupňuje pre operačný systém úplne iné, tzv. virtuálne členenie pevného disku. V tomto členení má každý pevný disk 255 virtuálnych hlavičiek (hoci fyzicky môže mať tých hlavičiek napr. len 5). Dôvodom tohto členenia je obmedzenie poruchovosti disku. Na každom pevnom disku totiž zvyčajne po nejakom čase vzniknú chybné bloky, do ktorých sa nedajú ukladať dáta. Ak by neexistovalo virtuálne členenie disku, operačný systém by vtedy diagnostikoval disk ako chybný a do určitých jeho oblastí by neukladal dáta, prípadne by dáta neukladal vôbec. Keďže však existuje virtuálne členenie disku, elektronika pevného disku môže tieto chybné fyzické oblasti jednoducho preskočiť a uložiť dáta do tzv. rezervnej oblasti disku bez toho, že by sa o tom dozvedel operačný systém, pretože jeho virtuálne členenie pevného disku sa týmto nenaruší. Vo virtuálnom členení pevného disku sa totiž nezaznamená žiadna chyba a pre operačný systém to vyzerá tak, akoby bol disk bezchybný.
Prekladanie (interleave)
Pri čítaní sa dáta zo sektoru musia odoslať cez radič a BIOS operačnému systému. Tento dáta spracuje a požiada o nové údaje. Operačný systém požiada BIOS a radič, ktorý načíta ďalšie údaje. Odoslanie údajov však trvá určitý čas, medzitým, čo radič dáta odosielal sa disk pootočil a radič musí počkať, kým prejde jedna otáčka platní disku, aby sa hlavy disku dostali na poslednú pozíciu. Takéto čakanie disk neúmerne spomaľuje, a preto sa dáta na platni disku neukladajú za sebou, ale sektory sú preskakované. Počas odosielania dát sa pod hlavou nachádzajú údaje, ktoré radič nepotrebuje, a v momente odoslania balíka dát prichádza pod hlavu sektor nasledujúci za už prečítaným. Hodnota prekladania súvisí s parametrami disku, z rýchlosťou čítania, otáčkami a rýchlosťou odosielania dát. Dnes sa častejšie kompenzuje tento čas bufferami, a inteligenciou disku (radič sa snaží predvídať, čo bude v nasledujúcom kroku čítané a preventívne to uloží do rýchlej vyrovnávacej pamäte).
Rezervná oblasť disku
Je to tá oblasť pevného disku, do ktorej je možné ukladať dáta v prípade, že na mieste, kde by mali byť normálne uložené, sa nachádza napr. chybný blok. Táto oblasť má zvyčajne veľkosť 10 – 20 % kapacity pevného disku. Rezervná oblasť je navonok pre užívateľa (operačný systém) neviditeľná. Na odkrytie tejto oblasti je potrebný špeciálny firmware pre kontrolér disku, ktorý však má k dispozícií iba výrobca disku. Ak by sa užívateľovi aj podarilo odkryť rezervnú oblasť pevného disku, rapídne by sa tým skrátila životnosť disku. V prípade poruchy by už totiž nebola k dispozícií žiadna rezervná oblasť na uloženie dát.
Funkcia ovládača pevného disku
Z pohľadu operačného systému sa dá každý pevný disk (vytvorením partícií) rozdeliť na viacero častí tak, že tieto jednotlivé časti potom v systéme vyzerajú akoby to boli ďalšie pripojené pevné disky. To, aby pevný disk rozdelený na viacero partícií, vyzeral v systéme ako viac pevných diskov pripojených súčasne, zabezpečuje ovládač pevného disku, ktorý býva väčšinou priamo integrovaný v operačnom systéme.
Formátovanie, systém súborov
Každá partícia pevného disku musí byť pred použitím naformátovaná, čím sa vytvorí určitý systém súborov. Pri formátovaní sa zvyčajne zlúči niekoľko základných údajových blokov – sektorov do väčších celkov – clusterov – a cluster sa tak vlastne stane najmenšou logickou jednotkou pre dáta, uložené na pevnom disku. Systém súborov zabezpečuje, aby sa dáta dali na pevný disku ukladať vo forme súborov. Pri ukladaní súborov sa hneď vytvára aj tzv. zoznam s obsahom (adresár), podľa ktorého je možné jednotlivé súbory kedykoľvek vyhľadať a hierarchicky ich zoradiť. Operačné systémy MS-DOS a Windows 9x používali systém súborov s názvom FAT (File Allocation Table – v preklade: Tabuľka alokácie/umiestnenia súborov), novšie systémy ako napr. Windows 2000, XP, Vista používajú súborový systém s názvom NTFS. Iné operačné systémy (napr. Unix a od neho odvodené) používajú iné súborové systémy, často optimalizované pre určitú úlohu (napr. databázového servera). Známy operačný systém Linux používa najčastejšie súborový systém ext2, ext3, ext4 alebo novší btrfs.
Obnova dát z HDD v MACROFER:
Firma MACROFER sa zaoberá záchranou dát z HDD už viac ako 20 rokov. Za ten čas nám prešlo cez ruky viac ako 10 000 poškodených harddiskov. Prečítajte si viac o obnove dát na disku.