Come funziona un hard disk  

Negli hard disk i dati sono scritti sulla superficie di un disco, chiamato piatto, in forma magnetica; la testina, una per ogni faccia del piatto, permette di scrivere i dati proprio come se fosse la testina di un giradischi, senza però che avvenga un contatto fisico tra le due parti. I dati memorizzati nell'hard disk sono organizzati per cilindri, tracce e settori: i cilindri sono tracce concentriche poste sulla superficie del piatto, e ogni traccia è divisa in settori. Negli hard disk, a motivo della loro sempre più elevata capienza, possono trovarsi più piatti e ogni loro faccia è dotata di testina; ogni hard disk ha dei settori riservati per le informazioni, che vengono utilizzate automaticamente in caso di malfunzionamento.  

File system  

Un hard disk nuovo è pre-formattato, cioè incorpora le informazioni su cilindri, tracce e settori; per poterlo utilizzare è necessario formattarlo, ma prima di fare questo è indispensabile partizionarlo (una o più partizioni) e scrivere su esso le informazioni della(e) partizione(i) e del boot sector. Queste operazioni prendono il nome di file system, cioè sistema attraverso il quale i dati vengono scritti sul disco. Il file system è diverso in base al tipo di sistema operativo che viene utilizzato: F.A.T.12/16bit per MS-Dos fino alla versione 7.0 e per Windows 95 release B esclusa; F.A.T. 32bit per Windows 95 Release B (4.00.950 B); NTFS per Windows NT; HPFS per OS/2. 

F.A.T. 16 bit  

Con la F.A.T. (File Allocation Table) a 16 bit si possono gestire fino a 65.526 cluster per ogni partizione; visto che un cluster può avere dimensione massima di 32 Kbyte, si possono creare con questo file system partizioni fino a 2 Gbyte di dimensione. Il problema è che, essendo limitato il numero di cluster che si possono creare, qualora la partizione superi la dimensione di 512 Mbyte ogni singolo cluster sarà grande più di 8 Kbyte, comportando un notevole spreco di spazio (è necessario sapere che un file di dimensioni minori di un cluster lo occupa per intero, rendendo inutilizzabile lo spazio extra che rimane all'interno del cluster: un file di 1 byte, pertanto, occupa comunque per intero un cluster da 8 Kbyte di spazio): più la partizione è ampia, maggiore sarà la perdita di spazio. Una soluzione può essere quella di creare più partizioni di 300-500 Mbyte al massimo: si avranno cluster di dimensione compresa tra i 4 e gli 8 Kbyte, limitando gli sprechi. La soluzione migliore, comunque, per evitare la perdita di spazio è quella di passare alla F.A.T. a 32 bit. 

 
F.A.T. 32 bit  

Con questo file system possono essere indirizzati fino a 268.435.456 cluster, permettendo di gestire partizioni di 8 Gbyte con cluster di 4 Kbyte; la partizione più grande che può essere gestita è pari a 2 Tbyte (2048 Gbyte), ma ci vorrà ancora qualche anno prima di raggiungere tali dimensioni. Le unità formattate con tale file system sono accessibili solo utilizzando Windows 95 Release B (4.00.950 B), mentre unità formattate con F.A.T. a 12/16bit possono essere lette anche da Windows NT (naturalmente queste ultime possono essere utilizzate con Windows 95 Release B). Pare che gli hard disk formattati con questa F.A.T. abbiano un piccolo decadimento delle rpestazioni rispetto alla F.A.T. 12/16, probabilmente dovuto al maggior numero di cluster che l'elettronica dell'hard disk deve gestire, ma ritengo che i vantaggi in termini di spazio risparmiato siano tali da compensare abbondantemente questo calo di prestazioni.  

EIDE 

L'interfaccia EIDE è dotata di due canali, primario e secondario, ad ognuno dei quali possono essere collegate due unità (master e slave) raggiungendo così un massimo di 4 unità collegate; ad un controller EIDE possono essere colegati hard disk, lettori di CD-Rom e altri tipi di periferiche costruite per questo standard. I controller EIDE sono in genere presenti su tutte le motherboard Socket 7, Socket 8 e Slot 1. Mentre i Pio Mode da 0 a 4 sono raggiungibili con tutti i controller, il Pio Mode 5 è una prerogativa dei controller più recenti (quelli integrati nei chipset Intel 430TX e 440LX; VIA Apollo VP1, VP2 e VPX) e può essere utilizzato solo con hard disk che lo supportano (installare un hard disk ATA-33 su un controller sprovvisto di Pio Mode 5 significa non sfruttarne fino in fondo le potenzialità, anche se è tecnicamente possibile). 

La tabella sottostante esprime le velocità massime teoriche dei controller EIDE.