ฮาร์ดดิสก์ทำงานอย่างไร

กล่าวคือ ฮาร์ดิสก์จะทำงานหมุนแผ่นโลหะกลมที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูล(ptatters) อยู่ตลอดเวลา  การเข้าไปอ่านหรือเขียนฮาร์ดดิสก์แต่ละครั้ง  หัวอ่านซึ่งลอยอยู่เหนือผิวดิสก์โลหะนิดเดียว  ขนาดความจุ  ความสามารถ  และรูปแบบของฮาร์ดิสก์ก็ได้มีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวาดเร็วหลังจากมีการเปิดตัวฮาร์ดิสก์พร้อมๆ กับเครื่อง  IBM  XT  จากเดิมมีความจุเพียง 10  เมกะไบต์   มีความหนา  3  ถึง  4  นิ้ว  จนต้องใช้ช่องใส่ขนาด  5.25  นิ้ว  ความเร็วการเข้าถึงข้อมูล  87  มิลลิวินาที  เปลี่ยนไปเป็นความจุ 200 เมกะไบต์ มีขนาดเล็กกว่าฟลอปปี้ดิสก์  3.5 นิ้ว นิ้ว  ความเร็วการเข้าถึงข้อมูล  18  มิลลิวินาที และในปัจจุบันมีการเปลี่ยนแปลงความจุ เป็นหน่วยกิกะไบต์แล้ว  ขนาดก็เล็กลงพร้อมกันนั้นยังสามารถเคลื่อนย้ายได้สะดวกเหมือนกับฟลอปปี้ดิสก์แล้ว 
1. ตัวถังของฮาร์ดิสก์จะเป็นแผ่นโลหะจะเป็นแผ่นโลหะหุ้มโดยรอบและไม่มีรอยรั่วเพื่อป้องกันฝุ่นผงเข้าตัวฮาร์ดดิสก์  สาเหตุที่เตาต้องป้องกันฝุ่นผงก็คือ ฝุ่นผงมักจะมีขนาดใหญ่พอที่จะเข้าไปแทรกช่องว่าระหว่างหัวอ่านกับแผ่นดิสก์  ครั้นหัวอ่านเคลื่อนที่ก็จะเป็นการลากถูฝุ่นผงไปบนผิวดิสก์  ทำให้สารแม่เหล็กที่เคลือบผิวเป็นรอยขีดข่วนเสียหาย  และไม่สามารถเก็บข้อมูลได้ 
2. ที่ด้านล่างสุดเป็นแผ่นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ควบตุมการทำงานของหัวอ่านและการหมุนดิสก์  เราเรียกแผงวงจรนี้ว่า ลอจิกบอร์ด (logic  board) แล้วแปลงคำสั่งดังกล่าวให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า  เพื่อกระทำหัวอ่านให้เป็นแม่เหล็กตามจังหวะ  ข้อมูลที่ป้อนให้กับมัน  นอกจากนั้นลอกจิกบอร์ดยังทำหน้าที่ควบคุมความเร็วในการหมุนดิสก์ให้คงที่  และบอกให้หัวอ่านเคลื่อนที่ไปมายังบริเวณข้อมูลที่ต้องการเขียน/อ่านอีกด้วย  สำหรับดิสก์ที่เป็นระบบ  IDE (Intergrated  Drive  Electribuc/x)  คอนโทรลเลอร์สำหรับควบคุมดิสก์จะประกอบเป็นส่วนหนึ่งของลอจิกบอร์ดไปเลย 
3. แกนหมุนซึ่งประกอบด้วยแผ่นดิสก์โลหะ  4  แผ่น  8  หน้า  จะเชื่อมติดกับมอเตอร์แล้วหมุนด้วยความเร็วหลายพันรอบต่อวินาที  จำนวนแผ่นดิสก์และหน้าดิสก์ที่มีการเคลือบสารแม่เหล็กจะเป็นตัวบอกขนาดความจุข้อมูลของฮาร์ดดิสก์  อนึ่ง  การเคลือบสารแม่เหล๊กที่เป็นอัลลอย(alloy)  จะเคลือบบางเพียงเศษสามส่วนล้านนิ้วเท่านั้น 
4. แกนหัวอ่านซึ่งถูกกระตุ้นการทำงานด้วยกระแสไฟฟ้า  จะถึงหรือผลักแขนหัวอ่านให้วิ่งไปทั่วแผ่นดิสก์ด้วยความแม่นยำ  โดยการปรับแต่งการหมุนของแกนหัวอ่านจะกระทำอยู่ตลอดเวลา  โดยการอ่านตำแหน่งแทร็กที่มีการเขียนเป็นแนววงกลมทั่วไปบนแผ่นดิสก์ 
5. หัวอ่าน/เขียน  จะติดอยู่กับแขนที่ยิ่นออกไปบนแผ่นดิสก์  เวลาเขียนข้อมูล  หัวอ่านจะนำข้อมูลที่มาจากตัวควบคุมดิสก์(disl  controller)  แปลงเป็นสนามแม่เหล็กเพื่อเหนี่ยวนำให้สารเคลือบผิวเกิดการเรียงตัวใหม่  โดยให้เป็นไปในทิศทางของข้อมูลในทางกลับกันหรือในการอ่านหัวอ่านก็จะว่างผ่านสนามแม่เหล็กที่เกิดจากสารแม่เหล็กที่ผิว  แล้วถอดรหัสสนามแม่เหล็กเหล่านั้นให้กลายเป็นข้อมูล 
6. เมื่อซอฟต์แวร์ของคุณบอกให้ดอสอ่านหรือเขียนข้อมูล  ดอสจะสั่งให้หัวอ่านวิ่งไปที่แฟต (FAT) ซึ่งเป็นบริเวณที่เก็บดัชนีชี้ตำแหน่งที่อยู่ของไฟล์ต่างๆ  บนดิสก์  ข้อมูลในแฟตนี้จะทำให้หัวอ่านสามารถกระโดดไปอ่านข้อมูลไฟล์ที่คลัสเตอร์นั้นๆ  ได้ทันที  กรณีที่เป็นการเขียนข้อมูล  หัวอ่านก็จะกระโดดไปคลัสเตอร์ที่แฟตบอกว่าว่างได้เช่นเดียวกัน 
7. ไฟล์หนึ่งๆ  อาจถูกแบ่งซอยออกเป็นหลายคลัสเตอร์  แต่ละคลัสเตอร์อาจอยู่บนและแผ่นคนละหน้าดิสก์ก็ได้  การไม่ต่อเนื่องของไฟล์นี้เองทำให้แฟต (FAT) มีความสำคัญ  กล่าวคือ  แฟตจะบอกว่าคลัสเตอร์ใดเป็นคลัสเตอร์เริ่มต้น  จากนั้นจะมีการบอกคลัสเตอร์ต่อไปของไฟล์เหมือนการโยงโซ่ไปเรื่องๆ  จนครบทั้งไฟล์  ในการกรณีที่มีการเขียนข้อมูลลงดิสก์  แฟตจะบอกว่าคลัสเตอร์ไหนที่ว่าง  ดอสก็จะสั่งให้หัวอ่านวิ่งไปเขียนข้อมูลในคลัสเตอร์ที่ว่าง  ซึ่งอาจจะมีหลายคลัสเตอร์ที่ไม่ต่อเนื่อง  เมื่อเขียนเสร็จดอสจะสั่งให้หัวอ่านกลับไปที่แฟตอีกที  เพื่อเขียนบันทึกการโยงคลัสเตอร์แต่ละคลัสเตอร์เข้าด้วยกันเป็นหนึ่งไฟล์ 


เรียบเรียงโดย อ.จินดา นะธิศรี ร.ร.ปทุมเทพวิทยาคาร อ.เมือง จ.หนองคาย 43000