39798

Логическая структура дисков

Реферат

Информатика, кибернетика и программирование

должна быть создана физическая и логическая структура диска. Формирование физической структуры диска состоит в создании на диске концентрических дорожек которые делятся на секторы. Для этого в процессе форматирования магнитная головка дисковода расставляет в определенных местах диска метки дорожек и секторов. После форматирования гибкого диска 35 его параметры будут следующими: Информационная емкость сектора – 512 байтов; Количество секторов на дорожке – 18; Дорожек на одной стороне – 80; Сторон – 2.

Русский

2013-10-08

71 KB

41 чел.

Логическая структура дисков

Для того чтобы на диске можно было хранить информацию, диск должен быть отформатирован, т.е. должна быть создана физическая и логическая структура диска.

Формирование физической структуры диска состоит в создании на диске концентрических дорожек, которые делятся на секторы. Для этого в процессе форматирования магнитная головка дисковода расставляет в определенных местах диска метки дорожек и секторов.

После форматирования гибкого диска 3,5 его параметры будут следующими:

  •  Информационная емкость сектора – 512 байтов;
  •  Количество секторов на дорожке – 18;
  •  Дорожек на одной стороне – 80;
  •  Сторон – 2.

 

                                                                         Физическая структура дискеты

Логическая структура гибких дисков. Логическая структура магнитного диска представляет собой совокупность секторов (емкость 512 байтов), каждый из которых имеет свой порядковый номер. Сектора нумеруются в линейной последовательности от первого сектора нулевой дорожки до последнего сектора последней дорожки.

Сектор – минимальный адресуемый элемент на гибком диске.

При записи файла на диск будет занято всегда целое количество секторов, значит минимальный размер файла – это размер одного сектора, а максимальный соответствует общему количеству секторов на диске.

Файл записывается в произвольные свободные сектора, которые могут находиться на различных дорожках.

Логическая структура гибкого диска формата 3,5 (2-я сторона)

№ дорожки

№ сектора

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

2

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

. . . . . .

79

2880

Запись о файле содержит имя файла, адрес первого сектора, с которого начинается файл, объем файла, дату и время его создания.

Полная информация о секторах, которые занимают файлы, содержится в таблице размещения файлов (FATFile Allocation Table). Количество ячеек FAT соответствует количеству секторов на диске, а значениями ячеек являются цепочки размещения файлов, т.е.последовательности адресов секторов, в которых хранятся файлы.

Имя файла

Адрес первого сектора

Объем файла, Кбайт

Дата создания

Время создания

Файл_1

34

2

01.11.06

20.21

Файл_2

36

1

02.11.06

20.45

Для данной структуры записей в каталоге фрагмент таблицы FAT следующий:

35

47

49

48

К

К

Для размещения каталога – базы данных и таблицы FAT на гибком диске отводятся секторы со 2 по 33. первый сектор отводится для размещения загрузочной записи операционной системы. Сами файлы могут быть записаны, начиная с сектора с сектора 34.

Виды форматирования.

  •  Полное – включает физическое форматирование (проверка качества магнитного покрытия дискеты и ее разметку на дорожки и секторы) и логическое форматирование (создание каталога и таблицы размещения файлов). Информация на диске уничтожается.
  •  Быстрое – производит очистку корневого каталога и таблицы размещения файлов. Информация, т.е.сами файлы, сохраняются и в принципе возможно восстановление файловой системы.

В режиме ДОС возможно нестандартное форматирование – нестандартные параметры (количество дорожек, секторов и др.)

Информационная емкость гибких дисков.

3,5 – 1,44 Мбайт.

Количество секторов: N = 18*80*2 = 2880.

Информационная емкость:

512 байт*N = 1 474 560 байт = 1 440 Кбайт = 1,40625 Мбайт.

Для записи доступно только 2847 секторов, т.е. 1,39 Мбайт.

Логическая структура жестких дисков.

Кластер – минимальный адресуемый элемент жесткого диска, содержит насколько секторов

Таблица FAT16 может адресовать 216 = 65 536 кластеров.

Для дисков большой емкости размер кластера оказывается слишком большим.

40 Гбайт/65536 = 655 360 байт = 640 Кбайт.

Файлу выделяется только целое число кластеров. Если файл 11 байтов  то на диске займет целиком кластер -640 Кбайт. При размещении на жестком диске большого количества небольших файлов они будут занимать кластеры лишь частично, что приведет к большим потерям дискового пространства.

Эта проблема частично решается с помощью таблицы FAT32, в которой объем кластера принят равным 8 секторам или 4 Кбайтам  для диска любого объема.

На диске хранится две копии таблицы FAT.

Преобразование FAT16 в FAT32 можно осуществить с помощью служебной программы Преобразование диска в FAT32, которая входит в состав Windows.

Дефрагментация дисков. Замедление скорости обмена данными может происходить в результате фрагментации файлов. Фрагментация файлов (фрагменты файлов хранятся в различных, удаленных друг от друга кластеров) возрастает с течением времени, в процессе удаления одних файлов и записи других.

Т.К.на диске могут хранится много файлов в сотнях тысяч кластеров, то фрагментированность файлов будет существенно замедлять доступ к ним ( магнитным головкам придется постоянно перемещаться с дорожки на дорожку) и приведет к преждевременному износу жесткого диска. Рекомендуется периодически проводить дефрагментацию диска, в процессе которой файлы записываются в кластеры, последовательно идущие друг за другом.

Синий  - не фрагментированные файлы.

Красный – фрагментированные файлы.

Зеленый – неперемещаемые.

Белый – свободное пространство.

Выдается информация – оценка использования диска до дефрагментации и после дефрагментации.

Форматирование и тестирование жестких дисков

Жесткий диск состоит из следующих основных частей: магнитных пластин, оси, головок чтения/записи и встроенной электроники:

Магнитные пластины собственно и являются теми жесткими дисками, сделанными из металла или пластика, от которых
произошло и название всего устройства. Обе стороны каждой пластины покрыты тонким слоем намагничиваемого материала.

• Магнитные пластины закреплены на одной оси и вращаются на ней, как единое целое.

•  У каждой магнитной стороны каждой пластины есть своя магнитная головка чтения/записи, головки также соединены вместе и движутся радиально по отношению к магнитным пластинам, обеспечивая, таким образом, доступ к любой точке любой пластины.

       •  Встроенная электроника предназначена для управления движением магнитных головок чтения/записи

Физическое форматирование. Физическое форматирование жесткого диска выполняется   производителями и делит поверхности магнитных пластин на дорожки и сектора;

Дорожки - это концентрические окружности, описываемые головками чтения/записи на магнитных поверхностях. Дорожки нумеруются, начиная с нуля, по направлению к центру.

• Дорожки в свою очередь делятся на небольшие области, называемые   секторами,   содержащие   фиксированное количество информации. Обычный размер сектора составляет 512 байт.

Логическое форматирование. Физически отформатированный жесткий диск допжен быть  отформатирован логически. Логическое форматирование заключается в размещении на диске файловой системы, при этом различные операционные системы могут использовать разные файловые системы:

·       файловая система FАТ16 широко используется операционными системами Windows 95/98/МЕ, а также может использоваться операционными системами Windows NT/2000/ХР. Файловая система FАТ16 может адресовать 65536 кластеров объемом не более 128 секторов и поэтому используется для дисков объемом не более 4 Гбайт.

·       файловая система FAT32 используется для дисков большого объема, т.к. может адресовать более четырех миллиардов кластеров объемом по 4 Кбайта.

·       файловая система NTFS является основной файловой системой Windows NT/2000/XP. В NTFS размер кластера не зависит от размера диска.

·       файловая система LinuxExt2 используется в операционной системе Linux.

Разбиение жесткого диска на разделы и их форматирование. На жесткий диск может быть установлено одновременно несколько операционных систем. Для этого жесткий диск должен быть разбит на
разделы, т.е. независимые области на диске, в каждом из которых может быть создана своя файловая система. Таким образом, последовательность действий перед установкой операционных систем на жесткий диск должна быть следующей:

·       разбиение диска на разделы;

·       логическое форматирование каждого раздела под свою операционную систему.

Для разбиения диска на разделы можно использовать утилиту FDISK, а для логического форматирования утилиту FORMAT, которые входят в состав всех версий операционной системы Windows.  Однако гораздо удобнее использовать специализированные дисковые утилиты (например, менеджер загрузки Acronis OS Selector). В состав Acronis OS Selector входит Администратор дисков, который позволяет разбивать жесткие диски на разделы и форматировать их.  


Сектор 512 байтов

0-я дорожка

79-я дорожка


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

70250. Товарні марки та упаковка. Товарна марка як частина товару 526.5 KB
  Такі складові товарної політики як розробка товарної марки і управління марочним капіталом стали постійним і важливим елементом стратегічного маркетингу виробників і продавців. Посилення комунікативного впливу на споживачів завдяки автоматичній рекламі товару в міру...
70251. Життєвий цикл товару. Економічний зміст життєвого циклу товару 228 KB
  З поняттям життєвий цикл товару пов’язують концепцію що характеризує економічний цикл життя товару від його розробки до моменту вилучення з продажу. З точки зору маркетингу більш актуальний цикл життя товару на ринку який за періодом часу коротший за економічний цикл оскільки не містить...
70252. Планування нової продукції і розробка товару. Значення розробки нової продукції для товарної політики підприємств 341.5 KB
  Відновлення може виявитися також у новій конструкції товару у новому виробничому процесі у новому маркетинговому підході до системи просування товару на ринок. Розвиток нових технологій не тільки активізує процес створення нових товарів але й веде до істотного скорочення життєвого циклу товару.
70253. Цільовий ринок товару і методика його вибору. Зміст маркетингової діяльності щодо дослідження ринку 295 KB
  Ефективні та виважені маркетингові рішення в рамках товарної політики підприємства можуть бути прийняті лише на основі достовірних маркетингових досліджень. Загальне завдання системи маркетингових досліджень можна конкретизувати в наступних трьох завданнях: допомога в розумінні ринку...
70254. Формування попиту на ринку окремого товару. Потреби, попит та пропозиція, їх економічна сутність 272.5 KB
  Маркетинговий підхід до рішення завдань товарної політики які постають перед підприємствами і підприємцями заснований на вивченні формуванні і задоволенні потреб тих економічних суб’єктів що обрані як потенційні споживачі. Таким чином потреби можна розглядати із самих різних боків...
70255. Ринок товарів і послуг. Сучасна ринкова економіка, її складові та механізм функціонування 216.5 KB
  Ринок - це те за чим пізнають лад та безладдя в стані господарства. Таке визначення ринку дозволяє розглянути його як складову частину єдиного простору економічного життя підприємств галузей регіонів та народного господарства в цілому показати що він завжди зумовлений сутністю...
70257. Протиалергійні та протизапальні засоби. Медикаментозне отруєння 47.75 KB
  Лікарські препарати різних фармакологічних груп впливають на всі стадії розвитку алергійних реакцій. Класифікація протиалергійних препаратів Антигістамінні препарати блокатори гістамінових рецепторів Антимедіаторні препарати і мембран ностабілізатори Препарати що усувають прояви...
70258. Лікарські засоби, що впливають на функцію органів дихання 46.99 KB
  Особливості дії та застосування окремих препаратів. Стимулятори дихання центральної і рефлекторної дії: анальгетики етимізол бемегрид кофеїн кордіамін камфора сульфокамфокаїн коразол і Нхоліноміметики цититон лобеліну гідрохлорид. Механізм протикашльової дії окремих препаратів.