Техническое обслуживание ПК. Накопители на жестких дисках

Зонная запись

Один из способов повышения емкости жестких дисков заключается в том, что внешние цилиндры разбиваются на большее количество секторов, чем внутренние. Поскольку их длина окружности больше, при постоянной линейной плотности записи на них, естественно, умещается больше данных. Емкость накопителей, в которых не используется метод зонной записи, существенно снижается по сравнению с максимально достижимой. Поскольку на каждом цилиндре записываются одинаковые объемы данных (хотя длина окружности у внешних цилиндров почти вдвое больше, чем у внутренних), а допустимая линейная плотность размещения битов определяется короткими внутренними дорожками, пространство внешних дорожек оказывается недоиспользованным. Именно так, к сожалению, работают контроллеры ST-506/412 и ESDI.

При зонной записи цилиндры объединяются в группы, называемые зонами, и чем ближе зона к внешнему краю диска, тем на большее количество секторов разбиваются дорожки. Во всех цилиндрах, относящихся к одной зоне, количество секторов на дорожках одинаковое. В зависимости от типа накопителя, диски обычно подразделяются на 10 или более зон.

При использовании описанного метода скорость обмена данными с накопителем оказывается переменной и зависит от зоны, в которой в данный момент располагаются головки. Происходит это потому, что количество секторов во внешних зонах больше, а угловая скорость вращения диска постоянна (т.е. линейная скорость перемещения секторов относительно головки при считывании и записи данных на внешних дорожках оказывается выше, чем на внутренних).

В накопителях, работающих с внешними контроллерами, нельзя организовать зонную запись, поскольку нет стандартного способа передачи из дисковода во "внешний мир" информации о зонах. В SCSI и IDE-накопителях это возможно, поскольку контроллеры встроены в накопители, и вопросы разбиения диска на дорожки и секторы — сугубо "внутренне дело" накопителя. Во встроенных контроллерах осуществляется преобразование реальных (физических) номеров цилиндров, головок и секторов в логические, и для BIOS такие устройства выглядят как накопители с фиксированным разбиением дорожек на секторы. Как уже говорилось ранее, такая процедура необходима потому, что BIOS персональных компьютеров не рассчитаны на работу с накопителями с зонной записью.

Метод зонной записи используется почти во всех IDE и SCSI-накопителях, что позволило повысить их емкость на 20%-50% по сравнению с традиционными устройствами (с фиксированным разбиением на секторы).

Организация разделов (Partitions)

При выполнении этой операции диск разбивается на области, называемые разделами, в каждом из которых может быть сформирована своя файловая система, соответствующая определенной ОС. На сегодняшний день наиболее распространенными являются три файловые (и операционные) системы.

FAT (File Allocation Table — таблица размещения файлов). Эта стандартная файловая система может быть использована DOS, OS/2 и Windows NT. Допустимая длина имен файлов — 11 символов (8 символов собственно имени и 3 символа расширения), а объем тома — до 2 Гбайт.

HPFS (High Performance File System — высокопроизводительная файловая система). Эта файловая система организована в стандарте UNIX, и доступ к ней можно получить только под управлением OS/2 и Windows NT. DOS-приложения, работающие в среде OS/2 или Windows NT, могут обращаться к файлам в разделах HPFS, но DOS сама по себе — не может. Длина имен файлов может составлять до 256 символов, а максимальный размер тома — 8 Гбайт.

NTFS (Windows NT File System — файловая система Windows NT). Эта файловая система также подобна UNIX и доступна только в Windows NT, но в ближайшее время должны появиться драйверы для OS/2, с помощью которых можно будет получить доступ к NTFS. DOS не может обращаться к разделам NTFS, но DOS- приложения, выполняющиеся под Windows NT, могут. Длина имен файлов может составлять до 256 символов, а максимальный размер тома — 8 Гбайт.

На сегодняшний день наиболее распространенной является система с FAT. Основной ее недостаток заключается в том, что дисковое пространство разбивается на группы секторов, называемых ячейками размещения данных (allocation unit) или кластерами (cluster). При большом размере тома приходится увеличивать размер кластера (что связано с ограниченной длиной FAT), в результате чего часть дискового пространства используется весьма расточительно. Системы HPFS и NTFS оперируют только секторами, поэтому при больших размерах тома пространство на диске используется гораздо эффективнее.

Однако у файловой системы с FAT есть и большое преимущество — совместимость. Например, сейчас далеко не все программы-приложения могут воспринимать длинные имена файлов в системах HPFS и NTFS. К томам с FAT могут обращаться все операционные системы, а структуры файлов и процедуры восстановления данных хорошо отработаны. В системах HPFS и NTFS восстановление данных оказывается весьма трудным делом, а зачастую и просто невозможным, поэтому для подобных дисков особенно важно регулярно производить резервное копирование.

При разбиении диска, независимо от используемой файловой системы,- в первый сектор диска записывается специальная программа загрузки и таблица разбиения (partition table). Этот сектор называется главным загрузочным сектором (MBS — Master Boor Sector). Иногда вместо слова "сектор" говорят "запись", т.е. тот же самый сектор называют главной загрузочной записью (MBR — Master Boot Record).

На главную