6.2.9.Интерфейс

Сейчас фактически осталось только два действующих интерфейса: IDE (распространенный сейчас в варианте Enhanced IDE - EIDE) и SATA. Каждый контроллер EIDE имеет два канала (primary - первичный и secondary - вторичный), к каждому из которых можно подключить до двух устройств (всего четыре). Через эти интерфейсы в настоящее время, кроме жестких дисков, работают также приводы CD-ROM и DVD. Параметры этих интерфейсов рассмотрены в разделе «Дисковые интерфейсы».

Основной недостаток интерфейса EIDE - отсутствие "интеллекта". Если на одном канале подключены жесткий диск и накопитель CD-ROM, то в случае обращения к CD-ROM процессор будет ожидать завершения операций с CD-ROM, прежде чем сможет обратиться к жесткому диску. Поэтому очевидно, что нельзя к одному каналу EIDE подключать быстрое и медленное устройство одновременно.

6.3.Структура системной области жесткого диска

Все дисковое пространство винчестера состоит из двух частей:

• Небольшой системной области, доступной пользователю при помощи специальных утилит только на стадии создания логической структуры диска или ее изменении;

• Пользовательской области данных.

В самом начале диска (в секторе 0/0/1) находится РТ (Partition Table) - таблица разделов и MBR (Master Boot Record) - главная загрузочная запись.

На следующем треке в первом секторе (секторах, начиная с 0/1/1) расположена ВА (Boot Area) - загрузочная область операционной системы и BR (Boot Record) - загрузочная запись ОС.

Далее на этом же треке расположена 1-я копия FAT (File Allocation Table) - таблица размещения файлов. Сразу за ней - 2-я копия FAT. Размер копии FAT (в секторах) определяется размером раздела диска

После 2-й копии FAT расположены сектора ROOT (Root directory) - корневого каталога, за которыми начинается DA (Data Area) - область данных.

РТ - состоит из 4-х строк, описывающих четыре возможных системных раздела диска (винчестер может обеспечить загрузку до четырех различных операционных систем). Описание каждого раздела диска содержит информацию о типе файловой системы, признаке того, что раздел является загрузочным, о первых и последних головках, дорожках, секторах раздела, количестве секторов смещения начала раздела от начала диска и об общем количестве секторов в разделе.

MBR - находится в том же секторе, что и РТ. Данные в MBR представляют собой машинный код процессора, необходимый для дальнейшей загрузки операционной системы (обнаружение текущего активного системного/загрузочного раздела и передачи ему управления по дальнейшей загрузке системы). В последних двух байтах сектора MBR находится сигнатура 55ААh, которую BIOS может использовать как маску при поиске РТ и MBR.

В соответствии с таблицей разделов, в начале каждого раздела создается загрузочный сектор раздела (boot record), содержащий сведения о файловой системе раздела (название и версия ОС, логические параметры диска, название и параметры файловой системы, размер кластера, длина корневого каталога, общее количество кластеров и т.п.) и программу начальной загрузки.

Программа начальной загрузки должна обнаружить наличие в корневом каталоге раздела файлов поддержки (ntldr, osloader, ntdetect и др.), необходимых для дальнейшей загрузки системы, и передать управление операционной системе.

FAT32 обеспечивает определение местонахождения всех файлов раздела диска в его кластерах. Создается две копии FAT – совпадение копий позволяет судить о целостности таблицы и восстанавливать ее в случае повреждения. Первая строка FAT содержит дескриптор носителя (F8h для жесткого диска). Следующие несколько байт описывают тип FAT, за ними идет сама таблица. FAT создается при форматировании.

Таблица состоит из 32-битных элементов, содержащих либо номер следующего кластера файла, либо специальные коды-признаки: конец файла, пустой кластер, испорченный кластер. Количество элементов FAT соответствует количеству кластеров раздела диска. Из этих элементов образуются цепочки номеров кластеров, описывающих расположение файлов на диске.

ROOT - корневой каталог диска. Содержит записи, описывающие файлы (дескрипторы файлов) в корневом каталоге. Такая запись по структуре очень похожа на строку проводника Windows и описывает имя, тип, дату создания, размер, атрибуты файла и т.п., а также содержит указатель на первый кластер файла.

Каталоги представляют собой сектора, идентичные по структуре корневому каталогу. Каталог, кроме описаний файлов, в самом начале содержит две записи, первая из которых содержит указатель на первый кластер самого каталога, вторая - на первый кластер родительского каталога.

После Root Directory начинается собственно область файлов, где и хранятся все пользовательские данные: операционная система, прикладные и системные программы и файлы, файлы документов.