7.Внешнее запоминающее устройство – накопитель на жестком магнитном диске. Понятие кластера. Логическая структура жесткого диска

НМД – это жесткий диск (ЖД) с относящимися к нему электронными схемами. Управляют жесткими дисками дисковые контроллеры. К каждому дисковому контроллеру может подключаться несколько дисковых накопителей. ЖД – это основное устройство для долговременного хранения данных. ЖД состоит из набора пластин, которые представляют собой металлические диски, покрытые магнитным материалом и соединенные между собой при помощи центрального шпинделя. Для записи данных используются обе поверхности пластины. Каждая пластина содержит набор концентрических записываемых дорожек. Обычно дорожки делятся на блоки данных объемом 512 байт (1024 б), называемые секторами. Количество блоков, записываемых на одну дорожку, зависит от физ размеров пластины и плотности записи. В начале каждого сектора записывается заголовок, по которому опред начало сектора и его номер. Дорожки с одинаковыми номерами, относящимися к разным пластинам, составляют цилиндр. Кол цилиндров равно кол дорожек. Данные записываются или считываются с пластин с помощью головок записи/считывания, по одной на каждую поверхность. Физ адрес сектора на диске опред с помощью трех координат c-h-s, которые обозначают следующее: c – номер цилиндра; h – номер магнитной головки, т. е. номер рабочей поверхности диска; s – номер сектора на дорожке. При записи и считывании файлов используют понятие “кластер”. Кластер – это минимально адресуемое пространство на диске, состоящее из нескольких смежных секторов. При выполнении команды «Сохранить» файлу выделяется опред кол кластеров. Размер кластера зависит от кол разрядов адреса и объема логического диска. Чем меньше размер кластера, тем плотнее будет записан диск, и наоборот, чем больше размер кластера, тем больше дискового пространства будет оставаться пустым, особенно если большинство файлов на диске имеют небольшой размер. Кластеры, выделяемые файлу, могут располагаться в разных местах диска. Тогда файл будет фрагментированным. Кластеры, принадлежащие одному файлу, объединяются системой в файловую цепочку – в конце каждого кластера записывается номер следующего кластера цепочки. Логическая структура ЖД. ЖД разбивается на несколько разделов, кот могут быть исп 1 или несколькими ОС. На каждом разделе может быть организована своя файловая система. Различают два типа разделов: основной (первичный) раздел; дополнительный (расширенный) раздел. На одном диске может быть не более четырех основных разделов или три основных раздела и один дополнительный раздел. Дополнительный раздел может содержать любое количество логических дисков. Логические диски можно форматировать и назначать им имена. Только один из основных разделов может быть активным. Основной раздел сод сист логический диск. Для загрузки любой ОС на жестком диске необходимо наличие основной загрузочной записи MBR. Запись располагается в первом секторе жесткого диска. Этот сектор создается при разбиении диска на разделы. Вторым важным элементом загрузки ОС является Boot Sector (загрузочный сектор), расположенный в первом секторе каждого тома. Основная загрузочная запись MBR содержит небольшой код (Master Boot Code), сигнатуру диска и таблицу разделов. Master Boot Code – прога, кот выполняет след действия: 1)ищет активный раздел в таблице разделов; 2)ищет начальный сектор активного раздела – Boot Sector; 3)загружает копию загрузочного сектора из активного раздела в память; 4)передает управление исполняемому коду из загрузочного сектора, кот запускает ОС. Сигнатура диска – уникальное число, позволяющее ОС однозначно определить данный диск. Таблица разделов – это 64-байтовая структура, используемая для определения типа и местоположения разделов на ЖД. Boot Sector (загрузочный сектор) создается при форматировании тома, располагается в первом секторе каждого тома и является структурой, обеспечивающей загрузку ОС. В этом секторе содержится исполняемый код (программа), а также данные, кот исп в этой проге (инф о файловой системе данного тома).