26. Накопители на жестких магнитных дисках. Логическая структура жесткого диска.

Логический диск. Устройство'спецификатор диска DOS (например, C или D) в версиях 3.3 и выше. Одно физическое устройство может быть представлено как несколько логических, каждое из которых будет иметь собственный спецификатор. Рассмотрим логическое строение жесткого диска. Внутри привода жестких дисков находится один или несколько дисков (пластин, блинов), изготовленных из металла, иногда стекла. У каждого диска по две магнитных поверхности (Sides) (в ряде случаев может использоваться лишь одна поверхность диска). Каждая рабочая сторона диска разбита на концентрические дорожки (треки, цилиндры) (Cylinders) по которым позиционируются головки и где находится информация. В свою очередь, каждая дорожка разбита на определенное число секторов (Sectors) по 512 байт. Сектор является минимальным фрагментом, содержащим информацию. При форматировании, по несколько секторов объединяется в кластеры, и для операционной системы минимальным фрагментом является уже кластер. В рабочем состоянии над поверхностями диска движутся считывающие/записывающие головки (Hides). Что бы головка попала к цели, то есть, получила доступ к нужной информации (сектору), ей нужно указать путь в виде номеров (Сторона/Дорожка/Сектор). Современные жесткие диски работают в режиме адресации LBA, которая более оптимальна для восприятия ОС. Логическая структура жесткого диска представленная в виде LBA отличается от физической (по набору Сторона/Дорожка/Сектор), трансляцию выполняет контроллер дискового накопителя. На жестком диске присутствуют пользовательские данные, доступные пользователю и программам, а так же служебная информация, которая служит для обеспечения функциональности жесткого диска.

27. Современные технологии, утилиты обслуживания.

Blu-ray Disc, BD (англ. blue ray — синий луч и disc — диск; написание blu вместо blue — намеренное) — формат оптического носителя, используемый для записи с повышенной плотностью и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA. Первый прототип нового носителя был представлен в октябре 2000 года. Современный вариант представлен на международной выставке потребительской электроники Consumer Electronics Show (CES), которая прошла в январе 2006 года. Коммерческий запуск формата Blu-ray прошёл весной 2006 года.

Blu-ray (букв. «синий луч») получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лазера. Буква «e» была намеренно исключена из слова «blue», чтобы получить возможность зарегистрировать торговую марку, так как выражение «blue ray» является часто используемым и не может быть зарегистрировано как торговая марка.

С момента появления формата в 2006 году и до начала 2008 года у Blu-ray существовал серьёзный конкурент — альтернативный формат HD DVD. В течение двух лет многие крупнейшие киностудии, которые изначально поддерживали HD DVD, постепенно перешли на Blu-ray. Warner Brothers, последняя компания, выпускавшая свою продукцию в обоих форматах, отказалась от использования HD DVD в январе 2008 года. 19 февраля того же года Toshiba, создатель формата, прекратила разработки в области HD DVD. Это событие положило конец так называемой второй «войне форматов».

Программа-утилита UnErase и принцип ее работы

При удалении файла или каталога операционная система MS DOS не стирает сами данные с диска, а заменяет в каталоге код первого символа в соответствующем имени на 229, соответствующий в альтернативной таблице кодировки русской строчной букве "х". Вся остальная информация о файле в каталоге, включая номер первого занятого файлом кластера, остается без изменения. При последующих просмотрах каталога этот символ воспринимается операционной системой как сигнал о том, что данное место в каталоге пусто и в него можно заносить информацию о новом файле.

Таким образом, для того чтобы восстановить файл, программа должна найти и восстановить запись о файле в каталоге. Дальнейшие действия зависят от размера и расположения файла:

если файл занимает один кластер, то утилита отыскивает в записи каталога номер начального кластера, обращается к FAT и назначает этот кластер файлу;

если файл занимает несколько соседних кластеров, то утилита отыскивает в записи каталога номер начального кластера, обращается к FAT и назначает столько последовательно расположенных свободных кластеров, начиная с начального, сколько требует файл;

если файл занимает несколько непоследовательно расположенных кластеров, т.е. фрагментирован, то при автоматическом восстановлении в FAT утилита назначает требуемое число близлежащих свободных кластеров, а при ручном восстановлении утилита выводит свободные кластер за кластером, и пользователь решает, включать или не включать данный кластер в восстанавливаемый файл.

Условиями успешного и полного восстановления удаленного файла (каталога) являются:

непрерывность расположения файла (каталога);

незанятость используемых ранее файлом (каталогом) кластеров вновь созданными файлами или каталогами.

Вероятность восстановления удаленных файлов может быть значительно увеличена, если используется постоянно загруженная утилита SmartCan из пакета Norton Utilities, которая записывает все удаляемые файлы в специальный каталог, или периодически системная область диска сохраняется с помощью утилиты Image из тоги же пакета.

Применение Norton Disk Doctor для обнаружения и устранения дефектов дисков

Рассмотрим основные особенности применения программы Norton Disk Doctor для "лечения" файловой структуры диска и восстановления с ее помощью поврежденных файлов. Программа NDD производит автоматическую диагностику и восстанавливает поврежденные диски.

Диагностика диска - это проведение всестороннего анализа состояния диска и обнаружение на нем логических дефектов.

В процессе диагностики выполняется множество тестов, осуществляющих комплексную проверку диска. Об обнаруженных дефектах выводятся сообщения на экран. Кроме того, NDD может напечатать подробный отчет о состоянии диска и обнаруженных дефектах и о всех действиях, предпринятых для их устранения. Для вызова программы следует ввести только имя NDD.EXE. После загрузки программы на экране появится окно с перечнем режимов. Используя клавиши вертикального перемещения курсора, можно высветить нужный режим и нажав клавишу <Enter>, выполнить его.

Программа-утилита Speed Disk и ее назначение

Программа Speed Disk выполняет дефрагментацию диска, т.е. реорганизует физическое расположение всех файлов и каталогов таким образом, чтобы минимизировать перемещение магнитных головок дисководов.

Программа Speed Disk выполняет две процедуры:

объединяет все неиспользуемые участки диска и помещает их в конец диска, образуя сплошное пространство;

объединяет фрагменты файлов, располагая все кластеры каждого файла в виде одного сплошного участка.

Кроме устранения фрагментации диска программа Speed Disk для ускорения доступа к файлам позволяет изменить местоположения файлов и каталогов на диске. Все эти операции, которые программа производит с дисковой информацией, называют оптимизацией диска.

28. Приводы и носители CD, DVD. Устройства оптического хранения данных.

Опти́ческий при́вод — устройство, имеющее механическую составляющую, управляемую электронной схемой, и предназначенное для считывания и, (в некоторых моделях), записи информации с оптических носителей информации в виде пластикового диска с отверстием в центре (компакт-диск, DVD и т. д.); процесс считывания/записи информации с диска осуществляется при помощи лазера. Существуют следующие типы приводов:

-привод CD-ROM (CD-привод)

-привод DVD-ROM (DVD-привод)

-привод HD DVD

-привод BD-ROM

-привод GD-ROM

Сам по себе, оптический привод может быть в виде составляющей конструкции в составе более сложного оборудования (например, бытового DVD-проигрывателя) либо выпускаться в виде независимого устройства со стандартным интерфейсом подключения (PATA, SATA, USB), например для установки в компьютер.

Разработанный в конце 1970-х первоначально для чтения компакт-дисков, для абстрагирования от формата и типа диска, в обиходе называется обобщающим названием, по принципу чтения информации с носителя.

Компакт-диск представляет собой поликарбонатную подложку толщиной 1,2 мм, покрытую тончайшим слоем металла (алюминий, золото, серебро и др.) и защитным слоем лака, на котором обычно наносится графическое представление содержания диска. Принцип считывания через подложку был принят, поскольку позволяет весьма просто и эффективно осуществить защиту информационной структуры и удалить её от внешней поверхности диска. Диаметр пучка на внешней поверхности диска составляет порядка 0,7 мм, что повышает помехоустойчивость системы к пыли и царапинам. Кроме того, на внешней поверхности имеется кольцевой выступ высотой 0,2 мм, позволяющий диску, положенному на ровную поверхность, не касаться этой поверхности. В центре диска расположено отверстие диаметром 15 мм. Вес диска без коробки составляет приблизительно 15,7 гр. Вес диска в обычной (не «slim») коробке приблизительно равен 74 гр.

Компакт-диски имеют в диаметре 12 см и изначально вмещали до 650 Мбайт информации. Однако, начиная приблизительно с 2000 года, всё большее распространение стали получать диски объёмом 700 Мбайт, впоследствии полностью вытеснившие диск объёмом 650 Мбайт. Встречаются и носители объёмом 800 мегабайт и даже больше, однако они могут не читаться на некоторых приводах компакт-дисков. Бывают также 8-сантиметровые диски, на которые вмещается около 140 или 210 Мб данных и CD, формой напоминающие кредитные карточки (т. н. диски-визитки).

CD-ROM под электронным микроскопом

Информация на диске записывается в виде спиральной дорожки так называемых питов (углублений), выдавленных в поликарбонатной основе. Каждый пит имеет примерно 100 нм в глубину и 500 нм в ширину. Длина пита варьируется от 850 нм до 3,5 мкм. Промежутки между питами называются лендом. Шаг дорожек в спирали составляет 1,6 мкм.

Различают диски только для чтения («алюминиевые»), CD-R — для однократной записи, CD-RW — для многократной записи. Диски последних двух типов предназначены для записи на специальных пишущих приводах.

DVD (ди-ви-ди́, англ. Digital Versatile Disc — цифровой многоцелевой диск; также англ. Digital Video Disc — цифровой видеодиск) — носитель информации, выполненный в форме диска, имеющего такой же размер, как и компакт-диск, но более плотную структуру рабочей поверхности, что позволяет хранить и считывать больший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны и линзы с большей числовой апертурой.

Техническая информация

Для считывания и записи DVD используется красный лазер с длиной волны 650 нм.

Формат DVD по структуре данных бывают четырёх типов:

DVD-видео — содержат фильмы (видео и звук);

DVD-Audio — содержат аудиоданные высокого качества (гораздо выше, чем на аудио-компакт-дисках);

DVD-Data — содержат любые данные;

смешанное содержимое.

В отличие от компакт-дисков, в которых структура аудиодиска принципиально отличается от диска с данными, в DVD всегда[источник не указан 149 дней] используется файловая система UDF (для данных может быть использована ISO 9660). DVD-видео, для которых существует требование «быть проигранным на бытовых проигрывателях», используют ту же файловую систему UDF[источник не указан 149 дней], но с рядом ограничений (документ ECMA-167) — например, не допускается фрагментация файлов. Таким образом, любой из типов носителей DVD может нести любую из четырёх структур данных (см. выше).

Физически DVD может иметь одну или две рабочие стороны и один или два рабочих слоя на каждой стороне. От их количества зависит ёмкость диска (из-за чего 8-см диски получили названия DVD-1, -2, -3, -4, а 12-см диски — DVD-5, -9, -10, -14, -18, по принципу округления ёмкости диска в Гб до ближайшего сверху целого числа).