8. Фізична організація накопичувачів на магнітних дисках

Всі магнітні диски організовані однаковим образом. Дані завжди записуються на магнітній поверхні диску у вигляді концентричних кіл, що називають доріжками, а доріжки в свою чергу поділяються радіально на сектора. Гнучкі диски(дискети) мають 2 поверхні. Жорсткі диски можуть мати більше 2 поверхонь. Однойменні доріжки на різних поверхнях диска утворюють циліндр. З кожною поверхнею диска пов’язана своя голівка читання/запису. Кількість інформації на одній поверхні диска залежить від числа доріжок і числа секторів на одній доріжці. Таким чином, мінімально-адресуємою на фізичному рівні одиницею інформації дискових накопичувачів являється сектор. Слід розрізняти фізичну адресу секторів CHS і логічну LBA.

Сучасний жорсткий диск являється складним інтелектуальним пристроєм зі вбудованим мікроконтролером, ОЗУ, ПЗУ і пакетом дисків, розташованим в гермо блоці. Гермоблок забезпечує мінімальний зазор між головками і магнітною поверхнею при підвищених швидкостях обертання диску. Мікроконтролер опрацьовує команди хост-комп’ютера, що поступають по зовнішньому інтерфейсу. В гнучких дисках и перших вінчестерах застосовувалась жорстка система позиціонування головок.

8. Логічна структура магнітних дисків

Найбільш складною є структура жорсткого диску, яка дозволяє на одному фізичному диску організувати декілька логічних дисків(розділів). Причому кожен розділ може мати формат різних ОС. Крім забезпечення множини ОС на одному ПК, розбиття диску на розділи дозволяє зменшити розміри логічних дисків, що буває вигідно через обмеження файлових систем. Розбиття жорсткого диска на логічні диски використовують і для упорядкування використання дискового простору. Структура гнучкого диску відповідає структурі одного розділу жорсткого диску. Інформація про структуру диску – таблиця розділів –зберігається в головному завантажувальному записі MBR, що знаходиться в 1 секторі диску. В початку цього сектору розташована програма( master boot), а за нею знаходиться таблиця розділів, що містить 4 16-байтних описників розділів. Кожний описник задає межі розділів, причому в 2 системах: CHS і LBA, а також атрибути розділу – системний код і флаг активності. Флаг активності вказує головному завантажнику, який розділ йому слід завантажувати. Флаг активності може бути встановлений тільки для одного розділу диска. Системний код визначає тип розділу; ОС для своєї файлової системи може використовувати розділи тільки відомих їй типів. Розділи, як правило, починаються точно по межі циліндра, крім першого, що зазвичай починається з першої головки нульового циліндра. Таблиця розділів створюється зазвичай утилітою FDISK при конфігуруванні жорсткого диску.

8. Архітектура оптичних дисків

В оптичних дисках для збереження інформації використовується зміна ступеня відображення поверхні носія. В процесі зчитування при освітленні трека лазерним промінням виникає модуляція інтенсивності віддзеркаленого проміння, що сприймає фотоприймач. Диски мають одну спіральну доріжку, що починається з внутрішньої сторони диска. Доріжка являє собою ланцюжок «ямок» в прозорій основі диска, за якою розташований світло-відображаючий слой. Краї ямок відповідають двоїчним «1» канальної інформації, що кодує корисну інформацію, записану на дисці. Ділянка без зміни глибини відповідає двоїчним «0», число нульових бітов визначається довжиною цієї ділянки. Глибина ямок обрана рівною ¼ довжини хвилі проміння лазера в прозорому матеріалі основи диска. Завдяки цьому проміння, відображене від дна ямки, повертається в приймач в протифазі з промінням, відображеним від поверхні і вони взаємно знищуються, що підвищую контрастність сприйняття ямок. Розрізняють оптичні диски CD, CD-R, CD-RW і DVD. Оптичні диски CD, CD-R, CD-RW мають прозору пластикову основу, над якою розташований слой, зберігаючий інформацію, захищений зверху лаком. На поверхню диска(з нижньої частини) падає проміння з ще великим діаметром плями і фокусується в точку мікронних розмірів вже на самому зберігаючому слої. Універсальні цифрові диски DVD являють собою розвиток принципів CD, направлений на підвищення густини зберігання і швидкості передачі інформації.