Накопители на жестком диске

Накопители на жестком диске (винчестеры) предназначены для постоянного хранения инфор­мации - программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов, трансляторов с язы­ков программирования и т. д. Наличие жесткого диска значитель­но повышает удобство работы с компьютером.

Для пользователя накопители на жестком диске отличаются друг от друга прежде всего своей емкостью, т. е. тем, сколько информации помещается на диске. Другим важным показателем является скорость работы диска, которая характеризуется двумя показателями: временем доступа к данным на диске, скоростью чтения и записи данных на диске.

Эти характеристики соотносятся друг с другом приблизитель­но так же, как время разгона и максимальная скорость автомоби­ля. При чтении или записи коротких блоков данных, расположен­ных в разных участках диска, скорость работы определяется вре­менем доступа к данным - подобно тому, как при движении автомобиля по городу в час пик с постоянными разгонами и торможениями не так уж важна максимальная скорость, разви­ваемая автомобилем. Зато при чтении или записи длинных (в десятки и сотни килобайт) файлов гораздо важнее пропускная способность тракта обмена с диском - точно так же, как при движении автомобиля по скоростному шоссе важнее скорость автомобиля, чем время разгона.

Следует заметить, что время доступа и скорость чтения-записи зависят не только от самого дисковода, но и от параметров всего тракта обмена с диском: от быстродействия контроллера диска, системной шины и основного микропроцессора компьютера.

Логическая структура жёсткого диска

Для хранения информации диск нужно подгото­вить с помощью операции форматирования. Форматирование - это все равно, что вспашка, превращающая бесформенное пространство в готовое для посева поле, украшенное аккуратными бороздами. Только борозды эти (вернее, их отрезки) будут называться «кластерами», а «се­мена», которые мы будем взращивать на нашем поле-диске - файлами и папками.

Кластеры

Как же хранятся на жестком диске все эти байты и биты? Понятно, что не как попадя, а упорядочение, в соответствии с определенной структурой. И начать исследовать эту структуру нужно... с самого жест­кого диска.

Вы, конечно, помните, что диски в вашем компьютере обозначают­ся буквами. Например, А - дискета, С - жесткий диск, D - второй жесткий диск или, при его отсутствии, CD-ROM... И так далее. Однако букве совсем не обязательно должен соответствовать реальный, физический жесткий диск! Буквой можно обозначить и логический раздел ва­шего единственного жесткого диска.

Для того чтобы вам было понятнее, проведем аналогию с книгами. Допустим, вы - поклонник романов Александра Бушкова (есть такой писатель и неплохой, между прочим!) и собираете все его романы. Каж­дая книга - роман. Но однажды вы встречаете книгу сразу с двумя ро­манами (или тремя, четырьмя и так далее). Книга одна, но «работает» сразу за две. Хотя обходится дешевле.

Так получается и с жестким диском. Сам диск - «книга» - в сис­теме может быть один, а разделов-«романов» (или «логических дис­ков») на нем может быть много. И каждый будет восприниматься си­стемой как новый, отдельный диск и будет обозначен своей особой буквой. Может быть и наоборот - при использовании RAID-массива несколько «физических» жестких дисков могут быть объединены в один «логический».

Физические и логические диски для компьютера равноправны. На­пример, диск С:\ - это всегда первый из нескольких установленных в вашем компьютере физических дисков, либо первый (загрузочный) раздел первого физического диска.

Из главы, посвященной жестким дискам, мы помним, что все про­странство физического диска разделено на секторы емкостью 512 байт. Однако диск логический, который создается во время первоначальной разметки физического диска (эта операция называется форматирова­нием), разбивается уже не на секторы, а на кластеры. Величина класте­ра варьируется в зависимости от размеров жесткого диска и используе­мого вами способа размещения данных на диске - файловой системы:

На современных жестких дисках большого объема величина класте­ра существенно возрастает, что приводит к потере дискового простран­ства. Каким образом? Очень просто. Все дело в том, что в кластер, час­тично занятый каким-либо файлом, нельзя поместить больше ничего. Допустим, ваш файл располагается в 10 кластерах размером 1024 байта, причем в последнем — десятом кластере он занимает всего десять байт. Что происходит с оставшимся свободным килобайтом? Ничего. Он просто пропадает для вас. Такие непригодные ни к чему остатки назы­вают «хвостами». А в «хвосты» нередко уходит довольно значительный объем - до нескольких сотен мегабайт! Для борьбы с «хвостами» необ­ходимо применять более «продвинутую» файловую систему - напри­мер, FAT32, встроенную в операционную систему Windows 98/МЕ.