Bagaimana Hard Disk Membaca Data dan Arsitektur Sektor

Harddisk adalah media pemyimpana data modern yang memiliki teknologi elektromagnetik yang tediri dari komponen piringan yang dibaca dan ditulis oleh actuator arm ( head ) serta motor untuk memutarkan piringan dengan kecepatan 5400 rpm 7200rpm. 

Dengan adanya inovasi teknologi yang sering terjadi harddisk mengalami perubahaan yang sangat cepat dari sisi piringan, teknologi dan kecepatan. pringan harddisk mengalami perubahaan disetiap adanya perkembagan ukuran dari harddisk. tata cara penyusunan sektornya mengalami perubahaan juga dan ini sering disebut sebagi physical sector.

Seperti gambar bisa kita lihat stuktur piringan terdiri dari head, silinder ( track pada gambar warna merah) , track sector , dan sector. head yang dimaksud adalah sisi piringan , karena setiap piringan mempunyai 2 sisi maka dibedakan head 0, dan 1 jika memliki banyak piringan maka head akan bertambah banyak. silinder adalah lingkaran penuh 1 piringan , biasanya 1 piringa dibagi beberapa silinder untuk memperbanyak kapasitas tampung harddisik. track sector adalah track didalam setiap silinder. 

Srack seperti suatu blok dan terkahir adalah sektor. sector ini ada didalam setiap tral atau blok.  setiap sektor dapat menampung sebanyak 512 byte data atau dengan arti 512 huruf yang kita akan masukin kedalam. jadi misal kalau kita hitung 1 GB data ada berapa banyak sector yang dipakai oleh si harddsik. 1 GB =1 juta kbyte data dan 1 kb = 2 sector maka 1 GB - 2 juta sector yang dipakai oleh si harddsik. 

Setiap sector harddisk memiliki nama alamat yang akan disusun oleh vendor harddisk. dan tentunya disaat memproduksi piringan tidak semua sector dapat dipakai oleh user, dan sector yang tidak bisa dipakai akan ditandai sebagai defect oleh vendor. dan akan dijadikan sabgai defect list yang akan dimasukan kedalam firmware harddisk. 

Defect list ini bersifat permanen dan unik disetiap harddisk. pengalamatan sector antara physical dan logical memliki perbedaan physical add yang dimiliki oleh hardddisk dihitung berdasarkan head, silinder, track dan sector dan logical add hanya berdasarkan kapasitas media yaang sudah siap dipakai. sinkronisasi antara physical dan logical add diatur oleh firmware dan kontroller board dan bagaimana harddsik bisa membca dan menulis data dengan tepat pada posisi sector yang diiinginkan oleh firmware, kontroller dan operating system.

Sering kali kita berpikir bahwa sertiap data yang ingin kita tulis harddisk akan menuliskan karakter huruf yang persis kita inginkan. dan kenyataannya tidak demikian. harddisk hanya akan menulis data kita dalam bentuk yang sudah terinterpletasikan kedalam bahasa binary, yang dimana bahasa binary hanya 2 karakter yaitu " 0 " dan " 1 ". 

Disini saya akan menjelaskan gambaran yang lebih mudah dimengerti bagaimana harddsik menulis data kita kedalam piringan. seperti yang kita tahu bahwa harddisk hanya mengenal bahasa binary yaitu " 0 " dan " 1 " dan bahasa binary ini memiliki arti dimana " 0 " adalah tidak ada terisi elekromagnetik dan " 1 " terisi oleh elektromagnektik.  dengan demikian maka piringan akan tersisi oleh gelombang elektromagnetik dan kalau kita melihatnya dengan osciloscope maka data kita akan kelihatan seperti sebuah gelombang. 

Data kita yang tersimpan didalam piringan terkadang bisa mengalami masalah misal data elekromagnetik yang tadi nya berisi angka " 1 " tiba-tiba hilang dan menjadi angka " 0 " maka karakter data kita akan berubah juga atau dikarekan alamat sectornya tidak bisa terbaca oleh head dan faktor-faktor alainnya. berikut ada beberapa register error yang ada pada harddisk jika tidak bisa terbaca.

• BSY - drive busy
• DRDY - Drive ready to accept commands
• ERR - The Last Result was an Error
• DREQ -exchange data with host
• UNCR-Uncorrectable Error
• WRFT - Write Fault
• IDNF- Sector ID Not Found . jika data kita ada pada sector ini maka tidak ada cara harddisk untuk melacak lokasi ini  akan akan tetap ditandaiin error IDNF 
• AMNF-Address Marker Not Found . 
• ABRT- Command Aborted. 
• TONF - Track 0 not found
• ECC - Error Corrected Code - ecc berfungsi sebagai data intergriti cek disaat harddsik membcanya. ecc berpengaruh jika data ada terjadi error code yang berubah secara tiba-tiba. dan jika ecc codenya bermasalah maka akan ditandai sebagai ECC

Disaat head akan membaca data ada tahapan yang harus dilakukan oleh head  yaitu mengecek semua kondisi status sector tersebut apakah ada error atau tidak. head akan mebaca id sector yang sudah disusun oleh vendor ke dalam firmware jika id sector ada masalah maka akan dilaporkan sebagai  IDNF dan head tidak bisa menbaca isi dari sector tersebut. 

Dormat suatu sector bukan hanya terdiri dari data user saja tapi ada bagian -bagian identitas dari sector tersebut seprti : ID, maker. ECC, Sync, AM, dll . sangat jarang sekali terjadi error pada ID sector biasanya lebih sering bermasalah pada maker dan ecc karena maker adalah petanda bahwa sector sudah terisi data dan ecc berfungsi sebagai intergriti cek.