24531

Физическая организация файловой системы. Структура жесткого диска

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Структура жесткого диска. Файл очень часто разбросан кусочками по всему диску причем это разбиение никак не связано с логической структурой файла например его отдельная логическая запись может быть расположена в несмежных секторах диска. Рассмотрим физическую структуру жесткого диска и физическую организацию файла т. Структура жесткого диска.

Русский

2013-08-09

33.35 KB

22 чел.

Вопрос 36. Физическая организация файловой системы. Структура жесткого диска.

§7.2 Физическая организация файловой системы.

Представление пользователя о файловой системе как об иерархически организованном множестве информационных объектов имеет мало общего с порядком хранения файлов на диске. Файл очень часто разбросан «кусочками» по всему диску, причем это разбиение никак не связано с логической структурой файла, например, его отдельная логическая запись может быть расположена в несмежных секторах диска.

Принципы размещения файлов, каталогов и системной информации на реальном устройстве описываются физической организацией файловой системы. Разные файловые системы имеют разную физическую организацию.

Рассмотрим физическую структуру жесткого диска и физическую организацию файла, т. е. правила расположения файла на жестком диске (или ином внешнем запоминающем устройстве).

Структура жесткого диска.

Основным типом устройства, которое используется для хранения файлов, являются дисковые накопители. Жесткий диск состоит из одной или нескольких стеклянных или металлических пластин, каждая из которых покрыта с одной или двух сторон магнитным материалом. Таким образом, диск в общем случае состоит из пакета пластин (рис. 7.4).

Рис. 7.4. Схема устройства жесткого диска

На обеих сторонах пластин размечены тонкие концентрические кольца – дорожки (треки), на которых хранятся данные. Количество дорожек зависят от типа диска. Нумерация дорожек начинается с 0 от внешнего края к центру диска. Запись и считывание данных с дорожки выполняется магнитной головкой.

Совокупность дорожек одного радиуса на всех поверхностях всех пластин пакета называется цилиндром. Каждая дорожка разбивается на фрагменты, называемые секторами (блоками). Все дорожки имеют равное число секторов, в которые можно максимально записать одно и то же число байт. Сектор имеет фиксированный для конкретной системы размер, чаще всего 512 байт. Поскольку дорожки разного радиуса имеют одинаковое число секторов, плотность записи повышается к центру диска.

Сектор – наименьшая адресуемая единица обмена данными дискового устройства с оперативной памятью. Для того чтобы контроллер мог найти на диске нужный сектор, необходимо задать ему все составляющие адреса сектора: номер цилиндра, номер поверхности и номер сектора. Типичный запрос включает чтение нескольких секторов.

Операционная система при работе с диском использует, как правило, собственную единицу дискового пространства, называемую кластером. Размер кластера кратен размеру физического сектора и в зависимости от размера раздела может составлять от 1 до 128 секторов (от 512 байт до 128 Кбайт). Размер кластера задается автоматически или вручную при форматировании диска.

При создании файла место на диске ему выделяется кластерами. Например, если размер файла 2560 байт, а размер кластера в файловой системе 1024 байта, то файлу будет выделено на диске 3 кластера.

*Иногда кластер называют блоком (например, в ОС Unix), что создает путаницу.

Дорожки и секторы создаются в результате низкокоуровневого (физического) форматирования диска. Низкоуровневое форматирование не зависит от типа ОС, которая этот диск будет использовать.

Разметка диска под конкретный тип файловой системы происходит в результате высокоуровневого (логического) форматирования. При высокоуровневом форматировании определяется размер кластера и на диск записывается информация, необходимая для работы файловой системы. На диск записывается также загрузчик операционной системы – небольшая программа, которая начинает процесс инициализации операционной системы после включения питания или рестарта компьютера.

Прежде чем форматировать диск под определенную файловую систему, он может быть разбит на разделы. Раздел – это непрерывная часть физического диска, которую операционная система представляет пользователю как логическое устройство (логический диск, логический раздел). Во многих операционных системах используется термин «том» (volume). В разных ОС толкование этого термина имеет свои нюансы, но чаше всего он обозначает логическое устройство, отформатированное под конкретную файловую систему. Логическое устройство функционирует так, как если бы это был отдельный физический диск. Именно с логическими устройствами работает пользователь, обращаясь к ним по символьным именам, например, А, В, С, SYS и т. п.

Разные ОС используют единое представление о разделах, но создают логические устройства, специфические для каждого типа ОС. Поэтому логические устройства и файловые системы, созданные в различных ОС, в общем случае не совместимы.

Как следствие, на одном логическом устройстве может создаваться только одна файловая система. На разных логических устройствах одного физического диска могут располагаться файловые системы разного типа, например: разделы С и Е имеют файловую систему NTFS, раздел D – файловую систему FAT.

После низкоуровневого форматирования все разделы диска имеют одинаковый размер кластера. Однако в результате высокоуровневого форматирования на разных разделах этого диска могут быть установлены файловые системы, с кластерами отличающихся размеров.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21014. РАСЧЕТ Параметров антенн 51 KB
  ЗАДАНИЕ 1: Из трех параметров антенны известны два : сопротивление излучения R=4360 Ом КНД=310 Определить значение ненормированной характеристики направленности F . Решение D = 120 F2D;jmax RS Тогда Ответ :F=1061289 ЗАДАНИЕ 2: Определить эффективную площадь антенны по заданным частота f =8000 МГц КНД D = 4555 дБ Решение D = 4pSэфф l2 l = с f =00375 м Тогда Ответ:Sэфф =1961819 м2 ЗАДАНИЕ 3: Известны: эффективная площадь антенны Sэфф = 7200 м2 сопротивление излучения R = 4400 Ом Определить действующую длину антенны Lд...
21015. РАСЧЕТ Параметров антенн. Расчет характеристик и параметров антенн 99.5 KB
  Общие сведения Реальные антенны излучают в окружающее пространство в различных направлениях неодинаково. Зависимость напряженности поля излучаемого антенной измеренная на достаточно большом но одинаковом расстоянии от антенны от углов наблюдения D и j называется характеристикой направленности. Коэффициент направленного действия показывает во сколько раз необходимо увеличить мощность излучения при замене направленной антенны ненаправленной для сохранения прежней напряженности поля в точке приема. Эффективной или действующей площадью Sэфф...
21016. РАСЧЕТ Параметров СИММЕТРИЧНОГО И НЕСИММЕТРИЧНОГО ВИБРАТОРОВ 61 KB
  Донецк 2011 год Цель работы: расчет характеристик и параметров симметричного и несимметричного вибраторов Варианты индивидуальных заданий Задание 1.4 м диаметр симметричного вибратора 2r =6 мм Решение =140186м W=276lg  r68 Ом при l = 0. Определить волновое сопротивление если известны: частота F= 1000 кГц длина плеча l =150 м диаметр несимметричного вибратора 2r =2 мм Решение =300м W=138lg  r34 Ом при l = 0.
21017. РАЗРАБОТКА ОТЧЕТОВ В VISUAL FOXPRO 130 KB
  При разработке отчета выполняются следующие основные операции: создание отчета; настройка отчета; создание среды окружения отчета; сохранение отчета; модификация отчета; просмотр отчета; печать отчета. Кроме вышеуказанных операций при разработке отчета производится создание и настройка объектов размещаемых в отчете. Отдельно также рассмотрены просмотр и печать отчета выполняемые программным путем в ходе работы приложения. Разработка отчета Создание отчета В Visual FoxPro для создания отчетов можно использовать следующие...
21018. РАЗРАБОТКА ЭКРАННЫХ ФОРМ В VISUAL FOXPRO 297.5 KB
  Объектная организация пользовательского интерфейса Формы являются основой пользовательского интерфейса обеспечивая ввод просмотр и изменение информации выполнение служебных и вспомогательных функций. В зависимости от организации диалога формы могут запускаться автономно либо иерархически вызываться друг из друга. Использование среды окружения позволяет упростить связывание элементов формы с БД задать специфичные для формы свойства данных изменить связи между таблицами для работы в форме. Содержит объекты формы.
21019. ВЫБОРКА ДАННЫХ В VISUAL FOXPRO 114 KB
  ОПЕРАТОР ВЫБОРКИ SELECTSQL Оператор выборки SELECT предназначен для описания и исполнения запросов к БД. РАБОТА С КОНСТРУКТОРОМ ЗАПРОСОВ Конструктор Запросов предназначен для создания оператора SELECT путем автоматизированного формирования фраз оператора. Открытие Конструктора Запросов Запуск Конструктора Запросов для создания нового запроса может быть выполнен: а нажатием кнопки New окна проекта при выбранной группе Queries. При выполнении указанных действий открывается окно Конструктора Запросов и окно выбора таблиц.
21020. РЕАЛИЗАЦИЯ БАЗЫ ДАННЫХ В VISUAL FOXPRO 149 KB
  idx предназначенными для хранения созданных для таблицы индексов. Каждый индекс указывает последовательность следования записей таблицы в соответствии с заданным для него ключевым выражением. При наличии главного индекса строки таблицы отображаются и обрабатываются в порядке определяемом данным индексом в противном случае в порядке их физического следования в таблице. Конструктор базы данных позволяет создавать и модифицировать таблицы входящие в базу данных определять для таблиц индексы и требования к данным.
21021. НАЧАЛЬНОЕ ЗНАКОМСТВО С VISUAL FOXPRO 172.5 KB
  ЗАПУСК VISUAL FOXPRO Запуск Visual FoxPro выполняется стандартными для Windows способами. Командная строка используемая при этом может быть дополнена параметрами: а Игнорируются установки записанные в Регистре Windows и имеющийся файл конфигурации C file Определяет имя и путь к файлу конфигурации который должен использоваться при запуске СУБД или приложения Visual FoxPro. D file Определяет имя и путь к файлу библиотеки RunTime DLL L file e Определяет имя и путь к файлу ресурсов R Обновляет информацию в Регистре Windows...
21022. РАЗРАБОТКА МЕНЮ В VISUAL FOXPRO 111 KB
  Виды меню в Visual FoxPro и работа с ними В Visual FoxPro могут быть разработаны 2 основных вида меню: горизонтальное меню и всплывающее меню. Горизонтальное меню может создаваться для главного окна или форм верхнего уровня и представляет собой строку меню размещенную в верхней части окна или формы. Горизонтальное меню главного окна может заменять системное меню Visual FoxPro или сочетаться с ним.