HDD alapfogalmak

Első komoly mágneses adatrögzítési eljárást az IBM dolgozta ki még az 1950-es években. Az eljárás lényege a ferromágneses tulajdonságú lemezen lévő egyes tárolóbitek mágnesezése (1-re, ha van jel; illetve 0-ra, ha nincsen). A tányérok elég nagy sebességgel forognak. Ennek mértékegysége az RPM (Rotate-Per-Minute = percenkénti forgás). Régebbi lemeznél ez 3600 volt, de ezeket lassan teljesen kiszorították a 7200 RPM-es lemezek, de ez egyre fokozódik 14400, 28800, …).

IBM 305 RAMAC HDD

A legelső HDD-t az IBM kutatólaborjaiban fejlesztették ki 1956. október 29-re Reynold B. Johnson vezetésével. A 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control) nevű építmény 5 MByte adatot tudott tárolni 50 darab 24 inches lemezen, így 1 MByte ára kb. 10.000 $ volt... Kép forrása: http://gtweb.net/custom.html

A Hard Disk Drive-ra magyarul sajnos a "winchester" fordítás honosodott meg a helyes „mágneses merevlemez-meghajtó” helyett. Magában a HDD házában vákuum-közeli légnyomáson (1-2 Pascal a normál légköri 101ezer Pascal helyett) csíramentesített levegő van. Közös tulajdonságuk, hogy egy fémdobozba zárva egymás alatt forognak a mágnesezhető rétegekkel borított 1,5-3 " átmérőjű korongok. A lemezekből 5-20 darab is lehet egymás felett és igen gyorsan forognak, másodpercenként min. 60 fordulatot tesznek meg egyszerre. Azért egyszerre, mert így technikailag könnyebben volt kivitelezhető, mintha egyesével lennének meghajtva a lemezek. Minden egyes lemezhez két író-olvasó fej is tartozik, egyik a lemez felett, a másik alatta van. Maguk az író-olvasó fejek nem nyomódnak rá a lemezre, hanem pár mikrométerrel felette, illetve alatta mozognak. Ezért (is) olyan fontos, hogy a HDD-k gyártásakor semmilyen szennyeződés se kerülhessen bele a lemezegységbe!

HDD lemezei HDD szerkezet

Pár fontos fogalmat muszáj megjegyezni:

  • cilinder: egymás alatt elhelyezkedő sávok együttese

  • szektor: 1 lemezoldal tortaszelet-szerű osztásai

  • sáv: egy körgyűrű egy adott lemezoldalon

  • blokk: a legkisebb átvihető adatmennyiség

A lemezek logikailag gyakran több, egymástól független kötetből (volume/partíció) állnak. A kötetekre vonatkozó speciális információt, a kezdő sáv címét, valamint méretét a lemezcsoportok első sávja, azaz az első lemez legkülső sávja, a partíciós tábla tartalmazza. Ez a partíciós tábla tartalmazza, hogy melyik kötet az aktív, azaz hol van az éppen futtatott operációs rendszer. A blokkok tipikus mérete: 0,5-64 KByte. A kisebb blokkok előnye, hogy kevesebb lesz a kihasználatlan üres hely, viszont a nagyobb blokkok mérete, hogy a lemezhez gyorsabban hozzá lehet férni. Egy blokk átvitele három fő tényezőtől függ:

- Fejmozgási idő (seek time): Azon idő, mely alatt az író-olvasó fej eléri a kívánt blokkot tartalmazó sávot.

- Elfordulási idő (latency time): a kiválasztott blokkot tartalmazó szektor fej alá kerülésének ideje. Magyarul legrosszabb esetben egy teljes körbefordulási idő, ami átlagosan 5-15 ezredmásodperc.
- Adatátviteli sebesség (transfer time): a blokk adatainak átadásához szükséges idő. Ez általában azon idő, amíg a fej egy blokk felett tartózkodik; gyakorlatilag 1/10-1/5 ezredmásodperc. Például ha egy blokk mérete 512 byte, akkor a sebesség nagyjából 2 MBps ( = MegaByte-per-second)

Tehát a címzéshez szükséges megadni a lemezoldal, a sáv és a szektor számát. Egy átlagos felhasználónak ehhez sem kedve, sem türelme, sem szakértelme nincsen. Tehát ezt a feladatot kénytelenek voltak felvállalni az operációs rendszerek!

2 HDD és egy floppy egység

2 HDD és egy floppy egység

2 db HDD

2 db HDD

HDD nyitva HDD nyitva
A fenti képek saját készítésűek...