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

53 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

20623. Многообразие и единство мира 92 KB
  Элементарные частицы фундаментальные частицы и частицы переносчики фундаментальных взаимодействий3. В соответствии с этими представлениями выделяются следующие уровни: Уровни Условные границы Размер м Масса кг Микромир r =108 m = 1010 Макромир r 108 107 m 1010 1020 Мегамир r 107 m 1020 Понятие микромир охватывает фундаментальные и элементарные частицы ядра атомы и молекулы. Элементарные частицы фундаментальные частицы и частицы переносчики фундаментальных взаимодействий Элементарные частицы это частицы входящие в состав...
20624. Мегамир, основные космологические и космогонические представления 115 KB
  среднее расстояние от Земли до Солнца равное 15×1011м. Все планеты остывшие тела светящиеся отраженным от Солнца светом. Солнечная система Девять планет вращающиеся вокруг Солнца принято делить на две группы: планеты Земной группы Меркурий Венера Земля Марс и планетыгиганты Юпитер Сатурн Уран Нептун Плутон. Считается что диаметр Солнечной системы равен приблизительно 6×1016 м: на этом расстоянии планеты удерживаются силой тяготения Солнца.
20625. Мегамир. Основные космогонические представления 81.5 KB
  Звезды их характеристики источники энергии2. Звезды их характеристики источники энергии Более 90 видимого вещества Вселенной сосредоточено в звездах. Именно звезды и планеты были первыми объектами астрономических исследований. Пожалуй лишь диск нашего солнца позволяет реально наблюдать процессы происходящие на поверхности звезды.
20626. Мегамир, основные космогонические представления 107 KB
  Имеются многочисленные данные подтверждающие предположение что звезды образуются при конденсации облаков межзвездной пыли и газа. Глобула становится зародышем будущей звезды протозвездой и начинает светиться так как энергия движения частиц переходит в тепло. Дальнейшее сжатие протозвезды приводит к такому повышению температуры и давления что становятся возможными термоядерные реакции синтеза гелия из водорода. При этом силы тяготения стремящиеся сжать вещество звезды уравновешиваются силами внутреннего давления.
20627. Химическая эволюция Земли 81.5 KB
  Общая теория химической эволюции и биогенезаТеории возникновения жизниГипотеза ОпаринаХолдейна Контрольные вопросыЛитература Ранее уже говорилось о том что использование ЭВМ позволило строить и рассчитывать образование и развитие солнечной системы и Земли в частности на различных моделях. Химическая эволюция Земли В процессе эволюции Земли складывались определенные пропорции различных элементов. Земля наиболее массивная среди внутренних планет прошла сложнейший путь химической эволюции. Следует подчеркнуть что геологическая история Земли...
20628. Специфика живого 72 KB
  Предмет изучение задачи и методы биологииТри образа биологииАксиомы биологии 2. Предмет изучения задачи и методы биологии Биология совокупность или система наук о живых системах. Предмет изучения биологии все проявления жизни а именно: строение и функции живых существ и их природных сообществ; распространение происхождение и развитие новых существ и их сообществ; связи живых существ и их сообществ друг с другом и с неживой природой. Задачи биологии состоят в изучении всех биологических закономерностей и раскрытии сущности жизни.
20629. Термодинамика живых систем. Жизнь как информационный процесс 76.5 KB
  Термодинамика живых систем Состояние живых систем в любой момент времени динамическое состояние характерно тем что элементы системы постоянно разрушаются и строятся заново. Это означает что живые системы обязательно должны быть открытыми системами. Именно на этом неравновесии основана работоспособность живой системы направленная на поддержание высокой упорядоченности своей структуры а. Переход живо системы в такое состояние означает для нее смерть.
20630. Концепция эволюции в биологии 87 KB
  Концепция эволюции в биологии 1. Современная синтетическая теория эволюцииОсновные законы эволюцииОсновные факторы эволюцииФормы естественного отбора Контрольные вопросыЛитература Под эволюцией подразумевается процесс длительных постепенных медленных изменений которые в конечном итоге приводят к изменениям коренным качественным завершающимся образованием новых систем структур и видов. Представления об эволюции в естествознании имеют ключевое значение. [1] Парадигма современного естествознания это эволюционносинергетическая...
20631. Человек. колого-эволюционные возможности человека 110.5 KB
  Место человека в системе животного мира и антропогенез2. Основные этапы развития Человека Разумного3. Экологоэволюционные возможности человека5. Место человека в системе животного мира и антропогенез Вопрос о происхождении человека имеет не только научное значение: с позиций эволюционной биологии или чисто зоологической точки зрения это частный филогенетический вопрос.