2.5.9. Форматирование hdd.
Реальная емкость винчестера больше используемой. Например, диск 20 Гбайт на практике может вместить порядка 25 Гб.
В процессе производства пластин для винчестеров почти неизбежно наличие дефектов пластин, в результате чего при потенциальной емкости диска в 25 Гбайт несколько Гбайт не может быть записано.
Перед поставкой винчестеров в продажу производитель осуществляет т. н. «низкоуровневое форматирование диска». В ходе форматирования проводится анализ поверхности пластин на возможность записи/чтения, и в соответствии с результатами производится разбивка на дорожки и сектора. Результат после форматирования получается следующим:
2
3
1
1 - пластина и часть дорожки;
2 - зоны пластины, отведенные под сектора данных;
3 - испорченные (нечитаемые) зоны.
Пусть потенциальная емкость пластины при отсутствии дефектов 25 Гбайт. В процессе определения читаемости для того, чтобы диск был выпущен в продажу, необходимо место для размещения секторов на емкость не меньше номинальной (например 20 Гбайт). Если реально будет найдено более 20 Гбайт, то 20 Гбайт будут отформатированы под сектора, а оставшаяся читаемая область оставлена в резерве, т. е. она не будет отформатирована. Запись/чтение данных в этой области невозможны для пользователя.
При появлении на диске сбойных секторов, например в результате приземления головок на поверхность диска, пользователь может провести повторное форматирование диска, которое также называется ReMap. При этом сбойные сектора перейдет в дефектную область, а из области резерва (если она есть) будет выделено место для новых дорожек и секторов, таким образом емкость диска восстанавливается.
Предупреждения:
а) Форматирование следует проводить только фирменными утилитами для форматирования, подходящими для данного диска, иначе есть риск навсегда испортить винчестер.
б) В процессе форматирования все данные на диске будут уничтожены. Форматирование – единственный надежный способ уничтожения всех данных в случае необходимости.
в) Если в процессе форматирования произойдет сбой в работе компьютера или произойдет отключение питания, то в зависимости от того, в какой момент это произошло, это может не иметь серьезных последствий, а может привести к потере диска.
2.5.10. Распределение данных на диске.
Файловая служба ОС, размещая файлы на диске, использует не понятие «сектор», а понятие «кластер».
Кластер – несколько соседних секторов (от 1 до 256 и более). Чем больше секторов в кластере, тем больше емкость кластера.
Емкость кластера может быть задана вручную. По умолчанию ОС подбирает самостоятельно оптимальный размер кластера, исходя из размера диска.
Кластер – это минимальный адресуемый набор данных на диске, т. е. даже самый маленький файл или одна самая маленькая запись файла прямого доступа займет на диске как минимум один кластер.
Чем больше размер кластера, тем менее экономно размещаются файлы на диске.
Выводы:
При нехватке места на жестком диске возможно целесообразно уменьшить размер кластера. Это следует делать при хранении на диске большого числа мелких файлов.
При недостатке скорости возможно имеет смысл использовать большие кластеры, что ускорит поиск данных и их перекачку в ОЗУ. Особенно это имеет смысл при хранении на диске малого числа больших файлов.
Предупреждение: некоторые типы файлов, например файлы, записанные с использованием утилит сжатия дискового пространства, при изменении размера кластера могут разрушиться.