6.2.7.Размещение данных на диске

Конфигурация диска задается через количество цилиндров, головок и секторов на дорожке. Ранее точное указание в программе SETUP всех этих параметров диска было обязательным. Строго говоря, те параметры диска, которые вы видите в разделе SETUP Standard CMOS Setup, как правило, ничего общего не имеют с реальными параметрами диска, причем эти параметры меняются в зависимости от вида трансляции геометрии диска - Normal, LBA или Large.

Normal - геометрия в соответствии с документацией производителя данного диска (реальная геометрия); не позволяет DOS увидеть более чем 504 Мбайт дискового пространства.

LBA -Logical Block Address - эта установка позволяет видеть DOS до 4 Гбайт.

Large - используется рядом операционных систем (например, Unix).

Логическое строение жесткого диска отличается от его настоящей (физической) геометрии, и это необходимо учитывать при восстановлении информации. Как правило, современные диски (в режиме адресации LBA) представляют собой несколько сот цилиндров имеющих 63…254 поверхностей по 63 сектора данных на каждой. Параметры, установленные в SETUP, преобразуются в реальные физические параметры логикой управления жестким диском. Многие современные операционные системы работают с диском через LBA, минуя BIOS.

Обычные жесткие диски используют "вертикальное" отображение. Данные записываются сначала на одном цилиндре сверху вниз, затем головки переходят на другой цилиндр и т.д.

При "горизонтальном" отображении сначала данные записываются последовательно от цилиндра к цилиндру на поверхности одного диска, затем также на поверхности следующего диска и т.д. Такой способ лучше подходит для записи непрерывного высокоскоростного потока данных, например при записи "живого" видео.

Комбинированный способ отображения, используюет как "вертикальный", так и "горизонтальный” способ.

При тестировании таких дисков видно, что чем дальше от начальных цилиндров, тем хуже параметры диска. Это связано с тем, что на внешних дорожках размещается больше секторов, и считывание/запись выполняется быстрее.

Реально диск разделен на зоны, в каждую из которых входит обычно от 20 до 30 цилиндров с одинаковым количеством секторов. Эти зоны также называются "notches".

Чем выше плотность записи на диск, тем выше будет скорость считывания с него. Именно поэтому при прочих равных условиях из двух накопителей равной емкости быстрее будет работать накопитель с меньшим количеством дисков.

6.2.8.Скорость обмена

Скорость обмена зависит как от физической скорости интерфейса подключения накопителя, так и от способа размещения информации на диске, параметров файловой системы и от метода организации передачи данных.

Функция Bus Master была введена в контроллеры EIDE с приходом процессоров Pentium. Классический способ приема данных (PIO – программный ввод/вывод) от какого-либо устройства следующий: процессор выполняет команду чтения порта, считывает байт или слово данных в свой регистр, после чего переписывает этот байт или слово в память, затем повторяет эту процедуру до тех пор, пока вся необходимая информация не будет считана из устройства в память.

С появлением многозадачных операционных систем стало слишком невыгодно использовать процессор для операций ввода/вывода, поэтому контроллеры внешних устройств (EIDE, в частности) стали оборудоваться как бы собственными процессорами ввода/вывода. С появлением шины PCI, первой реально многопользовательской шины в архитектуре IBM PC, реализация этой идеи стала совсем простой – стала возможной реализация режима прямого доступа к памяти (DMA).

Процессор программирует контроллер EIDE на шине PCI, указывая ему, откуда он должен взять данные и куда в память их отправить. После получения этих указаний контроллер захватывает управление шиной PCI, а драйвер Bus Master управляет шиной доступа к памяти и совместно с контроллером выполняет операции по считыванию данных с жесткого диска или CD-ROM непосредственно в память с помощью контроллера прямого доступа в память (DMA - Direct Memory Access). При таком способе обмена данных процессор свободен после выдачи команд контроллеру EIDE и может эффективно реализовывать многозадачный режим работы.

Если доступ к диску выполняет только одна, запущенная в данный момент программа, то значительного выигрыша в производительности не будет. Но достаточно запустить несколько приложений, работающих с диском, как заметное повышение производительности будет очевидным.

В Windows функция Bus Master может быть включена с помощью как специальных программ, так и драйверов дисковых накопителей.