Winchester, ca și alte dispozitive magnetice de stocare cu acces direct, au organizație Dorozhkova de memorie pe disc. Aceasta înseamnă că suprafața discului magnetic este împărțit în inele concentrice cu diametre diferite - o piesă de marginea exterioară. În continuare, structura informațiilor de pe hard disk-ul ar trebui să fie luate în considerare separat din punct de vedere al structurilor fizice și logice. Cel mai adesea, apare o confuzie atunci când se compară parametrii referitori la diferite structuri.
structura fizică
Din punct de vedere fizic, a ambelor suprafețe ale discurilor magnetice în matrice cuprind un pachet de pistă. BIOS-ul nu specifică la ce anume „clătită“ se referă una sau cealaltă pistă, astfel încât toate suprafețele sunt numerotate de numerotare continuă unică. Fiecare suprafață de lucru care corespunde capului său. care, strict vorbind, suprafața și sunt numerotate (parametru de capete). Fizic, numărul maxim de capete din istoria producției de unități de hard disk-ul este egal cu 11, dar în unitățile de astăzi peste 6 capete nu este utilizat. numărul de piese este de 80 în discuri magnetice utilizate în prezent, precum și numărul de piese de hard disk de până la câteva mii. Culoarele ca numărul de identificare al capului (calea externă și o matriță superioară are un număr zero). Numărul de piste pe o suprafață de disc este determinată de densitatea de înregistrare.
Fiecare sector are nu doar date, ci, de asemenea, informații de proprietate. La începutul fiecărui sector a înregistrat antet (prefix), care marchează începutul și numărul de sectoare, iar în cele din urmă - finalizarea (sufixul), care este o sumă de control, necesare pentru a verifica integritatea datelor (control CRC.). antet sector include un sector identificator (ID), primul CRC (control) și scriere permite intervalului. Identificatorul conține informații despre numărul de cilindri, capete și sectoare. Următoarea înregistrare includerea interval, urmat de 512 octeți de date. Pentru datele CRC este un al doilea interval de înregistrare și (sectoare) necesare pentru a asigura următorul sector al înregistrării anterioare. Acest lucru se poate datora vitezei de deplasare non-uniformă. Se termină intervalul predindeksny sector care are o dimensiune de 693 octeți, este utilizat pentru a compensa discul rotativ de viteză denivelări. Astfel, dimensiunea sectorului este crescut la 571 bytes, dintre care 512 octeți constituie datele.
Toate aceste informații sunt înregistrate în fabrică, la un nivel scăzut de formatare (LowLewel), prin utilizarea unui software special (de exemplu, Store sau Speed Disk Manager) sau o comandă DOS. În plus față de decalajele dintre sectoare, există, de asemenea, decalaje între piesele în sine. Prefixele, sufixele și intervalele doar alcătuiesc spațiul de pe disc, care este pierdut în timpul formatării.
Sectorul, găsirea unul deasupra celuilalt într-un drive-uri pachet care pot fi simultan poziționate pachet de capete, numit un cilindru. Datorită faptului că unitatea are mai multe discuri dispuse una deasupra celeilalte, partiționarea identice. Prin urmare, atunci când se analizează hard disk-ul mai des vorbim despre cilindrii decât pista.
Geometria (parametrii capacitive) ai BIOS hard disk descris în următoarea formulă:
unde C - numărul de cilindri; N - numărul de capete; S număr de sectoare.
65536 x 16 x 256 x 512 = 128 GB.
Controler Modern IDE (incepand cu standardul ATA -2, EIDE) Suport universal modul de difuzare pentru care principalul parametru este numărul total de sectoare. Cele mai multe BIOS-ul are acum un «Autodetectare», care permite să citească și să stabilească parametrii plăcuța de identificare de antrenare. Când inițializarea acumulatorul are doi parametri: numărul de capete, și sectoare; apoi ajustează structura sa logică unitate, astfel încât capacitatea totală nu este schimbată, corecția se efectuează de către cilindrii.
· C - 16 biți (maximum 2 16 = 65536)
· H - 4 biți (maximum 2 4 = 16)
· S - 8 biți (maximum 2 8 = 255).
structura logică
În plus, dispozitivul trebuie să fie configurat pentru a CMOS. structura sa logică este de a înțelege sistemul de operare. Pentru a avea acces la informații folosind cluster (allocationunit) - unitatea minimă logică de acces la informație. Fiecare grup este format din mai multe sectoare (8 sau mai multe). Fiecare grup este numerotat și poate fi liber sau ocupat exclusiv pentru stocarea unui anumit fișier, chiar dacă nu toate sectoarele din cadrul acesteia ocupate. Prin urmare, chiar și dimensiunea unui fișier necesită câteva bytes a întregului cluster-ului. Ca urmare, fiecare fișier este pierdut aproximativ jumătate din cluster. Cu cât dimensiunea clusterului, cu atât mai mare pierdere. Utilizarea de clustere pentru a accelera lucrările, astfel încât numărul de clustere este număr mult mai mic de sectoare.
clusterele de numerotare nu corespunde poziției lor pe disc. La locul de muncă folosim faptul că utilizați toate sectoarele care în prezent se află sub toate capetele, astfel încât cilindrul este umplut cu date de scriere. Înainte de a trece la cilindrul următor este umplut cu curent pentru a putea citi informații cât mai mult posibil, fără deplasarea capului.
Pentru versiunile DOS 3.0 și mai târziu utilizează un algoritm următoarea locație de cluster disponibile de fișiere de pe disc. Clusterele sunt aranjate astfel încât fiecare dintre ele se referă la următoarea. Atunci când DOS în căutarea pentru clustere libere de la începutul discului, iar pe locul ultimei înregistrări pe disc. DOS setează indicatorul la ultimul clusterul înregistrat și caută clustere libere folosind acest indicator. Indicatorul este localizat în memoria RAM și este distrus atunci când perezaruzke. În cazul în care DOS a ajuns la capătul discului, indicatorul este de asemenea șters, iar căutarea începe de la începutul discului. Astfel, operațiunile sunt efectuate fișiere pe disc.
Acest algoritm face posibilă pentru a recupera fișierele șterse. Când ștergeți un fișier de la începutul primului cluster este pus semnul „?“, Și toate clusterele asociate liber luate în considerare. Un pointer este setat la următorul cluster-ul liber, înregistrarea continuă în atingerea grupuri mai libere. Duplicarea cluster în care a avut loc eliminarea, va avea loc numai atunci când indicatorul în noul ciclu vine la un anumit grup. Chiar dacă un fișier este suprascris pe partea de sus a unui alt, înregistrarea funcționează în același mod. O primă intrare liberă este utilizată pentru fiecare fișier nou.
sisteme de fișiere
Sistemul de fișiere prin utilizarea clusterelor permite accesul la date. Cele mai multe sisteme de fișiere construite pe baza tabelului de alocare a fișierelor (tabel de alocare a fișierelor - FAT). Cele mai frecvente sisteme de fișiere FAT 12 (conduce la mai puțin de 16 MB), FAT 16 (sau FAT) și FAT 32.
FAT implică prezența următoarelor structuri (în ordinea poziției lor pe disc):
· Sectoare de încărcare ale secțiunilor principale și auxiliare
· Sectorul de boot disc logic
· File Allocation Table (FAT)
· Operațiuni de diagnosticare Cylinder
MBR-ul este creat folosind programul fdisk standard de. Adevărat târziu impune unele restricții: partiția primară poate fi creat doar de unul.
Este, de asemenea, codul de pornire principal în Master Boot Record - un mic program care ruleaza din BIOS. Se transferă controlul activ (boot) partiție.
2. boot record (BootRecord) 32 ocupă primul sector al fiecărui disc logic (partiție primară - cilindru 0, cap 1, sector 1). Sectorul de boot al partiției active devine controlul MBR. Se efectuează unele verificări și lansează discul cu primul sistem de fișiere IO. sys. Formulare programul de format MBR. Permiteți-mi să vă reamintesc că doar partiția primară poate fi activ. boot record, deoarece tabela de partiții rădăcină trebuie să se termine cu 55AA semnătură. Pentru această semnătură BIOS determină dacă descărcarea a avut succes.
3. În tabelul de alocare a fișierelor (FAT) - partea principală a sistemului de fișiere, pe care le-a dat numele. Acesta este un set de înregistrări cu numerele corespunzătoare numerele tuturor clusterelor de pe disc logic. Fiecare grup corespunde unui singur număr. Pentru fiecare cluster, înregistrarea poate avea mai multe valori standard: grup liber, cluster este deteriorat sau cluster este ultimul grup de fișier, sau să facă referire la cluster-ul următor din lanțul aparținând aceluiași fișier. Se pare că tabelul conține informații numai despre lanțul de primul grup, de cluster al fișierului.
Fiecare celulă stochează o valoare FAT de lungime 12, 16 sau 32 de biți. De aici numele FAT 12, FAT 16 și FAT 32. Intrările în dimensiunea tabelului FAT determină dimensiunea maximă a unui volum logic. De la intrarea FAT 16 este numărul 2 octeți, discul logic nu ar putea fi mai mult de 65.536 de grupuri de 2 16 = 65536. Ca urmare a unor calcule simple, descoperim că toată masa de grăsime este plasat într-un 1 MB. Aceste virusuri și utilizarea „Cernobil“. Din cauza acestor FAT. începând cu DOS 4.0 volum restricționat disc logic 2 GB (mănunchi Inches a fost de 32 KB): 32 KB x 65,536 = 2GB.
Sistem de operare Windows 95 OSR 2 și suport superior de cluster FAT pe 32 de biți, cu dimensiuni de până la 64 Kbytes. Astfel, acest sistem suporta volume de până la 2 terabytes. Și este aplicat într-un volum de discuri 512 MB.
În fiecare unitate totală, logică, există 2 tabel FAT. care urmează reciproc. Atunci când deteriorarea primei instanțe, folosind a doua, prin ajustarea primul. Dar acest sistem de securitate are dezavantajele sale. În primul rând, al doilea tabel este folosit numai atunci când primul este complet răsfățat. În al doilea rând, a doua copie este actualizată în mod frecvent din cauza prima, astfel încât al doilea poate conține, de asemenea, erori.
În funcție de modificările logice dimensiunea discului și dimensiunea clusterului. volum FAT la 16 la 260 MB folosind o dimensiune de cluster de 2 Kbytes, 8 GB - 32K. Dimensiunile cluster, și înregistrările de formatare definite la un nivel ridicat. Pentru 32 FAT dependență mărimea clusterului de mărimea volumului este prezentată în tabelul.
4. Directorul rădăcină (Rootdirectory). Deoarece dimensiunea mesei de grăsime nu este constantă, directorul rădăcină nu are loc în mod clar fix, dar urmează imediat după al doilea tabel FAT. Dimensiunea acestui director este clar stabilit, astfel încât există o limită a numărului de dosare și fișiere în directorul rădăcină. Sub directorul rădăcină este dat de obicei la 32 de sectoare, motiv pentru care directorul rădăcină este limitată la 512 de intrări. Subdirector poate stoca orice număr de înregistrări.
Fiecare intrare în directorul are o dimensiune de 32 de octeți. Înregistrarea conține informații cu privire la aproape toate informațiile de la dosar, care are DOS. numele, atributele, ora și data creării, și dimensiunea pe disc. Această informație este legat de intrarea FAT de către unul dintre domeniile - numărul primelor grupuri de fișiere de pe disc.
Pentru a urmări locația fișierului, este necesar să se aplice în directorul și de a afla numărul primului sector și lungimea fișierului și apoi găsiți FAT și mănunchiul de a urmări lanțul de clustere până la sfârșitul fișierului.
5. Și ultima secțiune, despre care puțini oameni știu, este un diagnostic al cilindrului. Acesta este ultimul cilindru al discului, sistemul de operare și FAT nu-l vezi. El separă fdisk program pentru a crea partiții. Utilizați acest cilindru la nivel scăzut de formatare hard disk-ul și datele de testare.
formatarea
Deci, acum putem determina ce se intampla de fapt atunci când formatarea. În timpul formatul de nivel scăzut (fabrică sau unelte speciale) piese împărțit în sectoare, spațiul format prin inter-sectorial, prefixe și sufixe sunt înregistrate sectoare. Toate unitățile moderne utilizează înregistrarea de bandă, în care numărul de sectoare pe pistă este variabilă. Urmăriți, mai departe de centru, și, prin urmare, mai conțin un număr mai mare de sectoare, și vice-versa. Cu toate acestea, BIOS-ul «crede“ că sectoarele de pe orice pista 63, conversia este realizată de către controlorul de hard disk. Când banda de înregistrare a cilindrilor sunt împărțite în grupuri numite zone, fiecare zonă cu privire la numărul de sectoare de piste. Zonele este de 10 sau mai mult.
Când formatarea la nivel înalt se înregistrează în sectorul de boot al volumului de volum (VBS - Volumul de încărcare Sector), este înregistrat sau rescris FAT de masă și directorul rădăcină. După cum se poate observa, datele nu sunt șterse, doar datele de boot suprascrise pentru a lucra cu sistemul de operare și își pierd descrierea și catalogul lor.
Instalarea mai multor sisteme de operare pe un singur hard disk
Sisteme de operare care utilizează FAT și sisteme de fișiere NTFS pentru a fi instalat pe o partiție primară. Când instalați un astfel de sistem nu va vedea celelalte partiții primare pe care sunt instalate alte sisteme de operare. Comună pentru toate sistemele de operare sunt unități logice care sunt în partiția extinsă. Este de remarcat faptul că sistemul de fișiere NTFS vă permite să vedeți discuri FAT. dar nu și invers. NTFS din DOS nu este vizibil. În plus, NTFS permite utilizarea mai eficientă a spațiului pe disc.
Acum, se pare că trebuie să se ocupe de toate aspectele legate de postarea informațiilor pe hard disk și pot merge la parametrii hard disk-uri, care ar trebui să alegeți unul sau celălalt dispozitiv, dar mai mult pe faptul că, în numărul următor ...