9. Файловая структура и система
9.1. Структура магнитного диска
Внешняя память компьютера используется для длительного хранения информации.
Устройство внешней памяти: магнитные диски, ленты, оптические(лазерные )диски, магнитооптические диски.
Дисководы — устройства чтения/записи информации на диски.
Различают гибкие магнитные диски — дискеты и жесткие магнитные диски. Жесткие магнитные диски встроены в дисковод и в отличие от дискет являются несъемными. ЭВМ, как правило, имеет несколько дисков.
Каждому диску присваивается имя, которое задается латинской буквой с двоеточием, например, А:,В:, С: и т. д.
Стандартно принято, что А: и В: — это накопители на гибких магнитных дисках.
Диски С:, D: и т. д. — жесткие диски, накопители на оптических дисках или электронные диски.
Электронные диски представляют собой часть оперативной памяти, которая для пользователя выглядит как ВЗУ. Скорость обмена информации с электронным диском значительно выше, чем с электромеханическим внешним запоминающим устройством. При работе электронных дисков не происходит износ электромеханичеких деталей. Однако после выключения питания информация на электронном диске не сохраняется.
Физически существующие магнитные диски могут быть разбиты на несколько логических дисков, которые для пользователя будут выглядеть как и физически существующие диски. При этом логические диски получают имена по тем же правилам, что и физически существующие диски.
Логический диск — это часть обычного жесткого диска, имеющая собственное имя. Компьютер работает с каждым логическим диском как с отдельным устройством, хотя на самом деле он может представлять собой лишь часть реального (физического) диска и даже часть оперативной памяти (рис. 9.1):
Рис. 9.1
9.2. Физическая структура диска
Для того чтобы на диске можно было хранить информацию, диск должен быть отформатирован, то есть должна быть создана физическая и логическая структура диска.
Форматирование— это формирование физической структуры диска , которая состоит в создании на диске концентрических дорожек, которые, в свою очередь, делятся на секторы.
Для этого в процессе форматирования магнитная головка дисковода расставляет в определенных местах диска метки дорожек и секторов.
На диск записывается служебная информация (делается разметка), которая затем используется для записи и чтения информации, коррекции скорости вращения диска. Разметка производится с помощью электромагнитного поля, создаваемого записывающей головкой дисковода.
После форматирования гибкого диска 3,5" его параметры будут следующими (рис. 9.2):
– информационная емкость сектора — 512 байтов;
– количество секторов на дорожке — 18;
– дорожек на одной стороне — 80;
– сторон — 2.
Число дорожек и секторов на жестком диске значительно больше, чем на гибком диске (ориентировочные значения: 2500 дорожек, 63 сектора).
Рис. 9.2. Физическая структура дискеты
9.3. Логическая структура дисков
Логическая структура магнитного диска представляет собой совокупность секторов (емкостью 512 байтов), каждый из которых имеет свой порядковый номер (например, 100) (табл. 9.1).
Сектора нумеруются в линейной последовательности от первого сектора нулевой дорожки до последнего сектора последней дорожки.
На гибком диске минимальным адресуемым элементом является сектор.
При записи файла на диск будет занято всегда целое количество секторов, соответственно минимальный размер файла — это размер одного сектора, а максимальный соответствует общему количеству секторов на диске.
Запись информации на диск ведется частями. Наименьшее место, которое могут занимать на диске записываемые данные, составляет один кластер. Кластер может состоять из одного или нескольких секторов.
Файл записывается в произвольные свободные сектора, которые могут находиться на различных дорожках. Например, Файл_1 объемом 2 Кбайта может занимать сектора 34, 35 и 47, 48, а Файл_2 объемом 1 Кбайт — сектора 36 и 49.
Таблица 9.1
Логическая структура гибкого диска формата 3,5" (2-я сторона)
№ дорожки
|
№ сектора
|
|||||||||||||||||
0
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
1
|
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
2 |
37 |
38 |
39 |
40 |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
79 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2880 |