2.1. Физическая организация жестких дисков.

Информация на магнитные дис­ки (МД) записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрических окружностей — дорожек (треков) (Слайд 6). Количество дорожек на МД и их емкость зависят от типа МД, конструкции накопителя (НЖМД), типа маг­нитных головок и покрытия.

Цилиндр – совокупность дорожек МД, находящих­ся на одинаковом расстоянии от его центра.

Дорожки диска разбиты на секторы. В одном секторе дорожки обычно размещает­ся 512 байт данных. Обмен данными между НЖМД и ОП осуществляется последо­вательно кластерами, содержащими целое число секторов.

Кластер — это ми­нимальная единица размещения информации на диске, состоящая из двух или большего числа смежных секторов дорожки (кластеры называют также единица­ми выделения памяти — allocation unit). Поэтому, если необходимо разместить на диске маленький файл, например размером 20 байт, он все равно займет дисковое пространство размером в кластер (минимум 2 * 512 =1024 байт).

Кластеры, выделяемые одному файлу, могут находиться в любом свободном месте дисковой памяти и не обязательно являются смежными. Файлы, хранящиеся в разбросанных по диску кластерах, называются фрагментированными.

2.2. Логическая организация жестких дисков.

2.2.1.Файлы, их виды и организация.

Файл - именованная совокупность данных на внешнем носителе информации.

В ПК понятие файла применяется в основном к данным, храня­щимся на дисках (реже на кассетной магнитной ленте), и поэтому файлы обычно отождествляют с участком (областью, полем) памяти на этих носителях инфор­мации. Поэтому возможно такое определение:

файл — именованная область внешней па­мяти, выделенная для хранения массива данных.

Данные, хранящиеся в файлах:

• программы;

• исходные данные для рабо­ты программ или результаты выполнения программ;

• произвольные тексты;

• гра­фические изображения и т. п.

Файловой системой (ФС) называется совокупность программ, обеспечивающая выполнение операций над файлами. В настоящее время в операционных систе­мах (ОС) для ПК используются следующие основные файловые системы: FAT32 - (FAT — Fail Allocation Table, таблицы разме­щения файлов) - для Windows 9х, NTFS - для Windows NT, 2000 и XP, Ext2FS для ОС Linux (Слайд 7).

Упорядочение файлов, хранящихся в дисковой памяти, называется логической организацией файловой системы. Основой логической организации являются в Windows являются папки.

В общем случае при работе с файлами необходимо произво­дить:

• указание области ОЗУ для ввода-вывода информации файла;

• чтение информации (считывания записей) из файла;

• запись информации (включение записей) в файл;

• создание файла (присвоение файлу имени, проверка уникальности этого име­ни файла, формирование его атрибутов и т. д.);

• изменение атрибута файла;

• открытие файла (отыскание файла на диске и перенос в ОЗУ атрибутов файла);

• закрытие файла (сохранение на диске атрибутов файла для дальнейшего ис­пользования);

• переименование файла;

• удаление файла (ликвидация).

Версия файловой системы определяет изменяемый набор операций, но всегда обеспечивается возможность создания, удаления файлов, чтение их содержимого и запись информации в них.

Файловая система включает в себя также:

• правила образования имен файлов и способов обращения к ним;

• иерархическую систему оглавления файлов;

• структуру хранения файлов на дисках;

• методы доступа к содержимому файлов.

С каждым файлом связываются:

• полное имя файла;

• атрибуты (характеристики) файла;

• дата создания файла;

• время создания файла;

• длина файла.

Полное имя файла в общем случае состоит из двух частей:

• идентифицирующей — имени файла;

• классифицирующей — расширения.

Расширение, определяющее тип файла, может отсутствовать. В имени файла может быть от 1 до 255 символов в версиях Windows. Оно является обязательным элементом и должно все­гда указываться при доступе к файлу. Расширение содержит до 3 символов и отделяется от имени файла символом «точка», указывает тип файла, причем некоторые из расширений являются стандартными для ОС, например:

• EXE (EXEcutable — исполняемый) — файл-программа на машинном языке, го­товая к выполнению;

• COM (COMmand) — файл-программа на машинном языке, готовая к выполне­нию (небольшая программа);

• ВАТ (BATch — пачка, группа) — пакетный исполняемый командный файл;

• SYS — системный файл;

• DOC — текстовый файл Windows;

• XLS — файл электронных таблиц Excel;

• ВАК — копия файла, создаваемая при перезаписи оригинала;

• ARJ и ZIP — архивные файлы.