Структура файловой системы
0→… |
|
|
|
|
|
MBR |
BR |
FAT1 |
FAT2 |
root |
data |
PT |
|
|
|
|
|
MBR – Master Boor Record – главная загрузочная запись, хранит PT
BR – Boot Record
FAT – File Allocation Table
PT – Partition Table - таблица разметки жесткого диска
В начале каждого из разделов формируется BR - загрузочная запись
FAT1, FAT2 - две идентичные копии таблицы размещения файлов
Root – область корневого каталога
Data – данные на разделе
PT – формируется внешней командой fdisk. Упрощенно представляет собой
label |
Start CHS |
End CHS |
Type |
Status |
Type FS |
C, D.. (Win32) |
Head Sector Cylinder |
|
|
Active |
|
CHS – Head, Sector, Cylinder – низкоуровневая система координат накопителя, технологически сформированная производителем.
Все магнитные головки управляются одним приводом, причем только одна из них в определенный момент времени осуществляет чтение-запись. Размещение каждого из разделов, сформированных на жестком диске отражаются координатами CHS Start, CHS End.
С ростом емкости накопителя исторически сформировались следующие типы разделов:
(классическая разметка диска)
Primary (C:)
Extended [logical disk drive] (D: E: F: ..)
В современных ОС от Win2k понимают несколько primary и extended разделов в рамках одного накопителя. Отступление от классической схемы разметки может сказаться на совместимости локально установленных ОС, а также на факте успешного поиска и старта загрузчика с соответствующей программной платформы.
Status отражает маркер активного раздела. Active – раздел с ОС.
Если создается более одного раздела, обязательно необходимо указать, какой из них является активным. Иначе в лучшем случае отрабатывается ошибка BIOS «Not bootable device», в худшем – жесткое повисание системы.
Type FS – тип, сформированный файловой системой на разделе.
Тип раздела определяет приоритет при его монтировании.
Mount - обнаружение и подключение разделов на уровне ядра ОС. Primary разделы монтируются в первую очередь.
Информация из PT обновляется только после перезагрузки системы.
Уровни форматирования накопителей:
- Low level format – низкоуровневое форматирование (CHS) – форматирование в координатах CHS с целью:
Гарантированного удаления информации
Поиск и скрытие дефектных магнитных поверхностей (Remap). Каждый жесткий диск, в зависимости от емкости оснащается емкостью с ППЗУ для хранения дефектных областей накопителей (bad blocks). Remap следует выполнять только системными утилитами от производителя накопителя. Процент заполнения ППЗУ с маркерами bad blocks является косвенной характеристикой технического состояния накопителя. Форматирование должно выполнятся в монопольном режиме, предпочтительно в однозадачной среде.
- Второй уровень форматирования – fdisk (PT).
- Высокоуровневое форматирование (format c:)
Внешняя команда format создает файловую систему для обращения к накопителю на уровне кластеров. Кластер – один или несколько секторов для хранения и обработки данных на уровне приложения. Размер сектора фиксирован – 512 байт. А кластер может быть 512, 1024 и т.д. Таким образом ОС все пространство накопителя адресует номером кластера. Адресация на уровне кластеров упрощает процедуру разработки ПО, позволяет избежать привязки ПО к оборудованию, так как трансляция кластеров в соответствующие CHS-координаты осуществляется на лету системными модулями ОС.
Цели формирования разделов на HDD:
Структурирование информации
Емкость накопителя не позволяет сформировать файловую систему для развертываемой ОС (вариант установки нескольких ОС на накопителе)
Повышение надежности хранения данных
Лекция 4
Кластеризация безусловно приводит к частичной потере полезного пространства диска, то есть реальный размер файла и физически им занимаемое пространство могут существенно отличаться. В вычислительных системах общего назначения КПД использования накопителя падает с ростом размера кластера.
В случае достаточной разрядности ФС имеет смысл указывать нестандартный размер кластера, статистически близкий по своему размеру размерности большинства файлов на разделе.
Крайне нежелательно использовать максимальные по размеру кластера. Для большинства ОС это 32к, также есть ряд исключений в 64к.