Логическая структура дисков

Все винчестеры и флоппи-диски, поддерживаемые MS-DOS, за рядом исключений, имеют сходный логический формат. Под логическим форматом понимается то, что на диске резервируют­ся определенные области для хранения служебной информации, необходимой операционной системе для работы с этим устройством. Процесс создания и заполнения таких областей носит на­звание логического форматирования. Для создания логической структуры диска используются специальные программы, входя­щие обычно в состав операционной системы или существующие как независимые утилиты. Заметим, что содержимое создавае­мых областей может полностью или частично заполняться и из­меняться не только во время форматирования, но и в процессе последующей работы с данным диском.

Итак, практически каждый диск содержит следующие облас­ти: загрузочная запись, или сектор BR (Boot Record), две (одну) таблицы размещения файлов (FAT – File Allocation Table), кор­невой каталог RD (Root Directory) и область данных DA (Data Area).

Загрузочный сектор BR каждого диска занимает по определе­нию только один сектор.

Таблица размещения файлов располагается непосредственно после загрузочной записи и имеет переменный размер (разумеет­ся, в секторах). FAT используется для хранения сведений о раз­мещении файлов на диске. Заметим, что эта таблица состоит из элементов (12-, 16- или 32-битных), каждый из которых соответству­ет определенному участку дискового пространства и присвоен­ным кодом характеризует его состояние: занят, свободен или имеет дефект. В самом начале каждой таблицы FAT (первый элемент) хранится так называемый дескриптор (media descriptor), опреде­ляющий тип носителя (например, для жесткого диска – F8h). Отметим, что минимальным элементом, которым MS-DOS оперирует при работе с дисками, является не сектор, а кластер. Кластеры состоят из нескольких секторов (2, 4 и т.д.). Для дисков с магнитным носителем обычно используются две копии FAT, которые следуют одна за другой. Содержимое их полностью дуб­лируется.

Корневой каталог диска всегда занимает строго фиксирован­ное место – сразу за последней таблицей FAT. Он состоит из ограниченного числа записей, каждая из которых содержит информацию о файле или другом каталоге (подкатало­ге), а также метке диска. Все остальное место на диске занимает область данных, содержащая файлы данных или подкаталогов.

Флоппи-диски

До настоящего времени приводами для флоппи-дисков осна­щается большинство IBM PC-совместимых компьютеров. Они используются как для архивирования и хранения небольших объ­емов информации, так и для ее переноса с одного компьютера на другой.

История гибкого магнитного (флоппи) диска началась с того момента, когда магнитный слой нанесли на основу, подобную той, что используется в магнитной ленте. Что­бы не поцарапать и не испачкать поверхность носителя, диск поместили в достаточно жесткий пластиковый конверт, внутри которого он мог свободно вращаться. Первые флоппи-диски имели диаметр 8 дюймов (около 200 мм) и использовались на больших и мини-компьютерах.

Заметим, что уже на первых IBM PC использовались приводы для дисков диаметром 5,25 дюйма (133 мм), которые впервые появились в 1976 году. Первоначально на одном таком диске можно было записать всего 160 Кбайт информации, причем маг­нитный слой был нанесен только с одной стороны основы носи­теля. После того как магнитный слой стали наносить на пластиковую основу с обеих сторон, емкость носителя удвоилась. Соот­ветственно привод стал использовать уже две головки. По мере развития технологии стала увеличиваться плотность записи, поя­вились 5-дюймовые дискеты емкостью 360 Кбайт, а затем и 1,2 Мбайта.

Следующим этапом стали дискеты диаметром 3,5 дюйма (89 мм).

Емкость этих «малюток» сначала составляла 720 Кбайт, но вско­ре достигла величины 1,44 Мбайта. При такой плотности записи защита магнитного слоя становится особенно актуальной, поэто­му сам магнитный диск был спрятан в прочный пластмассовый корпус, а зона контакта головок с его поверхностью закрыта от случайных прикосновений специальной шторкой, которая ото­двигается только внутри накопителя. Первый 3,5-дюймовый привод и соответствующий микрофлоппи-диск (micro floppy disk) были разработаны в 1980 году фирмой Sony. Несколь­ко позже эта система была принята в качестве стандарта такими организациями, как ISO и ANSI.

Сменные диски

Уже давно желанием многих пользователей является возможность размеще­ния больших объемов данных на малогабаритных носителях. Дискеты долгое время были именно такой «медленной средой» для запоминания информа­ции. Однако при работе с графикой становится заметно, что для размещения файлов на дискетах необходимо столько же времени, сколько понадобилось для их создания.

Сменный жесткий диск помог решить эту проблему. Этот носитель обычно используется для двух целей:

 периодическое сохранение данных на внешнем носителе;

 обмен информацией. Сменные жесткие диски являются надежным, бы­стрым и комфортабельным средством обмена информацией.

У сменного винчестера переносным является не только носитель информа­ции, но и фактически весь дисковод, который вынимается из своих направ­ляющих в корпусе PC. Для извлечения дисковода на передней панели имеется специальная ручка. С обратной его стороны находится адаптер, который обычно обеспечивает силовое питание и связь для приема-передачи данных.

Этот тип сменного диска не рекомендуется для частого обмена информа­цией по двум причинам:

1. Данные жесткие диски достаточно надежны, но только если они прочно установлены в корпусе. Они совсем не готовы к восприятию внешних весьма значительных воздействий, зачастую возникающих при их транспортировке.

2. Второе соображение является результатом практической работы. Если вы вынимаете один винчестер и вставляете другой, то, естественно, каж­дый раз должны записать соответствующие параметры в CMOS Setup (в случае, если речь не идет о дисках с идентичными параметрами).

Отсюда можно сделать вывод: сменные жесткие диски, главным образом, сле­дует использовать только для целей архивации данных.

Стриммер

Стриммер, как и сменный жесткий диск, можно приобрести в виде внутренне­го или внешнего периферийного устройства. В качестве носителя информа­ции стриммер использует магнитную ленту, которая похожа на ленту в обыч­ной аудиокассете.

Стриммеры в основном используются для архивации и резервного копирова­ния больших объемов данных на компактные носители. Недостатком является малая скорость передачи информации. Она значительно ниже, чем у винчестеров и сменных жестких дисков. Поэтому стриммеры нельзя рекомендовать для использования в других целях, кроме как для резервного копирования информации.

Имеются различные модели, причем устройства размера 3,5" почти полнос­тью вытеснили устройства размером 5,25". Емкость, конечно же, определяется и длиной носителя. У стриммера емкость может достигать значений от 40 Мбайт до 1 Гбайта. При этом применяются различные методы сжатия данных.

В качестве стандарта для стриммера выбран стандарт QIC (Quarter Ineb Car­tridge Drive Standard). Только благодаря этому стандарту стало возможным ус­танавливать различные ленты на различные приводы и достигать программ­ной совместимости при работе с ними.