Логическая и физическая структура диска.

Информация на магнитных носителях (дискетах, жестких дисках) размещается вдоль концентрических окружностей, называемых дорожками. Дорожки с одинаковыми номерами на различных поверхностях диска образуют цилиндр. Каждая дорожка разбивается на определенное количество участков, называемых секторами. Сектор хранит минимально доступное количество информации. Емкость (объем) сектора составляет 512 байт. Один или несколько секторов образуют кластер. Кластер - минимальная единица информации, которая может быть считана с диска и записана на диск. Количество информации, размещаемое на диске, определяется количеством секторов и дорожек (цилиндров) на нем. Количество секторов и дорожек не может быть любым. Процесс разметки дискеты на сектора и дорожки называется форматированием. Количество цилиндров, число дорожек на нем, а также количество секторов на дорожке определяет формат диска. Формат жесткого диска ("винчестера") задается при его конструировании и поэтому никакому изменению не подлежит. "Винчестер" при приобретении всегда отформатирован!

Вся информация, хранящаяся на дискете (жестком диске), состоит из двух частей: системной области и области данных. В системной области находятся:

- Загрузочная запись, в которой находится системный загрузчик, и блок параметров диска, определяющий формат диска;

- Таблица размещения файлов (File Allocation Table - FAT) представляет собой карту (образ) области данных, в которой описывается состояние каждого кластера, и связываются в цепочку принадлежащие одному файлу (или неголовному каталогу) кластеры. Кластер - это минимальная единица дисковой памяти, выделяемая файлу (или неголовному каталогу). Каждый из них занимает целое число кластеров. Последний кластер при этом может быть задействован не полностью. Кластер представляет собой сектор или несколько смежных секторов в логическом дисковом пространстве. Логическое разбиение области данных на кластеры, как совокупности секторов, взамен использования секторов имеет следующие преимущества: уменьшается возможная фрагментация файлов, уменьшается размер FAT, и, как следствие, размер системной области, ускоряется доступ к файлу за счет сокращения длины цепочек фрагментов дискового пространства. Каждый элемент FAT содержит либо номер следующего кластера, принадлежащего файлу, либо специальный код : 0 - кластер свободен, 65521 - кластер является дефектным, 65522 - кластер является последним в файле. В связи с чрезвычайной важностью FAT она хранится в двух идентичных экземплярах.

- Корневой каталог, в котором хранится информация о каждом файле и каталоге головного каталога (время создания, дата создания, размер) и номер кластера, указывающий физическое расположение файла или каталога в области данных. При удалении файла (каталога), из таблицы стирается первый символ в имени файла (каталога) и этот элемент таблицы становится недоступным для стандартных команд операционной системы.

В области данных последовательно сектор за сектором находятся данные (файлы и папки). Системная область создается при форматировании и модифицируется при работе с файловой системой.

Рис. 4.2 - Выбор команды для форматирования дисков