Тема урока: "Логическая структура дисков"

Форматирование – создание физической и логической структуры диска

Формирование физической структуры диска состоит в создании на диске концентрических дорожек, которые в свою очередь, делятся на секторы.

В процессе форматирования магнитная головка дисковода расставляет в определенных местах диска метки дорожек и секторов.

ГИБКИЙ ДИСК

Минимальный элемент информации на гибком диске – сектор , информационная емкость которого 512 байтов .

Информационный объем гибких дисков:

V = p * d * k * l

р – количество поверхностей диска ( p = 2 )

d – количество дорожек на поверхности ( d = 80 )

k – количество секторов на дорожке ( k = 18 )

l – емкость сектора ( l = 512 байт ).

V = 2 * 80 * 18 * 512 = 144 0 Кбайт

Логическая структура гибких дисков – это совокупность секторов (емкостью 512 байтов), каждый из которых имеет свой порядковый номер (например, 100).

сектор .

1-й сектор – загрузочная запись ОС

со 2 по 33 сектора – каталог и таблица FAT

с 34 по 2880 сектора – файлы

ПРИМЕР

Файл_1 объемом 2 Кбайта занимает на диске

4 сектора (например, 34, 35, 47, 48).

Файл_2 объемом 1 Кбайт занимает на диске

2 сектора (например, 36 и 49).

№ дор

№ сектора

0

1

1

2

19

2

37

3

20

4

38

21

39

22

5

40

23

6

41

24

7

42

25

8

26

43

9

44

10

27

45

11

28

12

46

29

47

30

13

48

31

14

49

15

32

50

33

16

51

34

17

52

18

35

36

53

54

Каталог представляет собой базу данных и предназначен для нахождения файла по его имени.

Запись о файле содержит имя файла, адрес первого сектора, с которого начинается файл, объем файла, дату и время его создания.

Структура записей в каталоге имеет вид:

Имя файла

Файл_1

Адрес первого сектора

Файл_2

Объем файла, Кбайт

34

Дата создания

2

36

Время создания

1

14.01.99

14.29

14.01.99

14.45

Полная информация о секторах, которые занимают файлы, содержится в таблице размещения файлов или FAT- таблице ( FAT – File Allocation Table) .

Количество ячеек FAT соответствует количеству секторов на диске, а в ячейках находятся последовательности секторов, в которых хранятся файлы.

Для рассмотренных выше файлов таблица FAT с 1 по 54 сектор примет вид:

48

К

К

35

47

49

Цепочка размещения для файла Файл_1: в начальном 34-м секторе хранится адрес 35, в 35-м секторе хранится адрес 47, в 47-м – 48, в 48-м – адрес конца файла (К).

ЖЕСТКИЙ ДИСК

Минимальный элемент информации на жестком диске – кластер , который содержит несколько секторов .

Размер кластера зависит от типа используемой FAT -таблицы и емкости жесткого диска и определяется по формуле: V кластера =V диска / N ,

где N – число кластеров, адресуемое FAT- таблицей.

Пример : Объем жесткого диска 2 Гбайта. На нем используется FAT16 (адреса записываются двухбайтовым числом). Определить объем кластера .

Решение: FAT 16 может адресовать 2 16 = 65536 кластеров.

Объем диска 2 Гбайт = 2 20 Кбайт.

Минимальный размер адресуемого пространства (размер кластера) равен V кластера = 2 20 Кбайт / 2 16 = 32 Кбайт

Файлам всегда выделяется целое число кластеров.

Каким бы маленьким не был файл, он всегда займет целый кластер. Например, файл, содержащий слово «информатика», составляет 11 байт, но на диске будет занимать целый кластер. Это приводит к большим потерям дискового пространства.

Недостатки FAT16 :

• Невозможно работать с дисками емкостью больше 4 Гбайт.
• Большой размер кластера.
• В корневом каталоге нельзя хранить более 512 элементов.

Достоинства FAT32 :

• Поддерживает диски емкость до 2 Тбайт.
• Нет ограничений на количество папок в корневом каталоге.
• Размер кластера равен 8 секторам или 4 Кбайтам для диска любого объема.

Виды форматирования

Полное форматирование включает в себя физическое и логическое форматирование

При физическом (низкоуровневом) форматировании происходит проверка качества магнитного покрытия дискеты и ее разметка на дорожки и сектора. При логическом форматировании создаются корневой каталог и таблица размещения файлов.

После полного форматирования вся хранившаяся на диске информация будет уничтожена .

Быстрое форматирование производит очистку корневого каталога и таблиц размещения файлов.

После быстрого форматирования информация, то есть сами файлы, сохранятся, и в принципе возможно восстановление файловой системы.