Dati all’interno di un hardisk e loro organizzazione.

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Organizzazione logica dei dati
Tipicamente per la memorizzazione di dati digitali il disco rigido necessita dell’operazione preliminare di formattazione logica con scelta del particolare sistema logico di archiviazione dei dati da utilizzare noto come file system, tramite il quale il sistema operativo è in grado di scrivere e recuperare i dati.

Organizzazione fisica dei dati
I dati, a livello fisico, sono generalmente memorizzati su disco seguendo uno schema di allocazione fisica ben definito in base al quale si può raggiungere la zona dove leggere/scrivere i dati sul disco. Uno dei più diffusi è il cosiddetto CHS, sigla del termine inglese Cylinder/Head/Sector (Cilindro/Testina/Settore); in questa struttura i dati sono memorizzati avendo come indirizzo fisico un numero per ciascuna delle seguenti entità fisiche:


All’interno di un hard disk, i dati sono organizzati e memorizzati seguendo un sistema complesso che consente l’accesso, la lettura e la scrittura efficienti. L’organizzazione dei dati all’interno di un hard disk è cruciale per garantire un’efficace archiviazione e il recupero delle informazioni. Ecco un’esplorazione dettagliata di come i dati vengono sistemati all’interno di un hard disk:

Struttura Fisica:

  1. Piatti e Testine: Un hard disk è costituito da uno o più dischi piatti magnetici (noti come piatti o dischi) rivestiti con materiale magnetico. Ogni piatto ha due superfici, e per ogni superficie c’è una testina di lettura/scrittura che si sposta sopra il disco.
  2. Tracce e Settori: Ogni superficie del disco è divisa in tracce concentriche. Ogni traccia è ulteriormente suddivisa in settori, che rappresentano la più piccola unità di accesso ai dati.

Organizzazione Logica:

  1. File System: I dati memorizzati sull’hard disk sono organizzati da un sistema di gestione dei file, noto come “file system”. Esistono diversi tipi di file system come NTFS, FAT32, exFAT (su sistemi Windows) e HFS+, APFS (su sistemi macOS).
  2. Allocazione dei File: All’interno del file system, i file vengono memorizzati in cluster o blocchi di dati contigui. I dati di un file possono essere sparsi in diversi cluster se il file è più grande della dimensione di un cluster.
  3. Indice e Tabelle: Il file system tiene traccia della posizione fisica dei file attraverso un indice o una tabella. Queste tabelle contengono informazioni sul posizionamento dei file e dei dati all’interno del disco rigido.

Processo di Lettura e Scrittura:

  1. Accesso ai Dati: Quando un’applicazione richiede l’accesso a un file, il sistema operativo utilizza le informazioni nel file system per individuare la posizione fisica del file sul disco.
  2. Posizionamento della Testina: La testina di lettura/scrittura si posiziona sopra la traccia corretta e legge o scrive i dati magnetici sul disco.
  3. Operazioni di Lettura e Scrittura: Durante la lettura, i dati magnetici vengono convertiti in informazioni digitali. Durante la scrittura, i dati digitali vengono convertiti in impulsi magnetici e memorizzati sul disco.

Piatto
Un disco rigido si compone di uno o più dischi paralleli, detti “piatti”, e ciascun lato dei piatti è identificato da un numero univoco; per ogni piatto sono presenti due testine, una per ognuno dei due lati.

Testina
Su ogni piatto è presente una testina per ogni lato dello stesso, per accedere in scrittura o in lettura ai dati memorizzati; la posizione di tale testina è solidale con tutte le altre sugli altri piatti. In altre parole, se una testina è posizionata sopra una traccia, tutte le testine saranno posizionate nel cilindro a cui la traccia appartiene.

Conclusioni:

L’organizzazione dei dati all’interno di un hard disk è essenziale per garantire un accesso rapido e affidabile alle informazioni. La struttura fisica del disco e il file system collaborano per consentire la memorizzazione, la gestione e il recupero efficaci dei dati. Comprendere come i dati sono organizzati all’interno di un hard disk è fondamentale per ottimizzare l’utilizzo dello spazio di archiviazione e garantire l’efficienza nel lavoro con i file.

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