Логическая структура жесткого диска

1.

Логическая структура
жесткого диска

2.

Информация
Информация на магнитных дисках
размещается блоками, которые
называются секторами. Секторы
расположены на концентрических
дорожках поверхности диска. Дорожка
(track) образуется при вращении
магнитного диска при определённом
положении головки чтения/записи.

3.

Состав ЖД
• Головка (Head) - электромагнит, скользящий над поверхностью диска, для
каждой поверхности используется своя головка. Нумерация начинается с 0.
• Дорожка (Track) - концентрическая окружность, которую может прочитать
головка в одной позиции. Нумерация дорожек начинается с внешней (первая
имеет номер - 0).
• Цилиндр (Cylinder) - совокупность всех дорожек с одинаковым номером на
всех дисках, т.к. дисков может быть много и на каждом диске запись может
быть с двух сторон.

4.

Состав ЖД
• Маркер - от него начинается нумерация дорожек, есть на каждом диске.
• Сектор - на сектора разбивается каждая дорожка, сектора содержит
минимальный блок информации. Нумерация секторов начинается от
маркера.
• Геометрия жесткого диска - набор параметров диска, количество головок,
количество цилиндров и количество секторов.
У современных жестких дисков контроллер встроен в само устройство и
берет на себя большую часть работы, которую не видит ОС.

5.

Состав ЖД

6.

Физическая и виртуальная геометрия диска

7.

Физический адрес сектора
В большинстве современных ОС размер сектора равен 512 байт.
Физический адрес сектора на диске определяется с помощью
«координат» [c-h-s].
c – номер цилиндра (дорожки) на поверхности диска,
h – номер рабочей поверхности диска (магнитной головки head),
s – номер сектора на дорожке.

8.

Кластер
Кластер – это минимальная адресуемая единица дисковой памяти,
выделяемая файлу как единое целое.
Кластер взамен секторов позволяет уменьшить размер таблицы
FAT, уменьшается фрагментация файла, ускоряет доступ к файлу.

9.

Логическая структура жесткого диска
Жёсткий диск может быть разбит на несколько разделов, которые могут
использоваться либо одной, либо различными ОС. На каждом разделе может
быть организована своя файловая система.
Разделы диска могут быть двух типов – primary (первичный) и extended
(расширенный). Максимальное число primary – разделов равно четырём.
При этом на диске должен быть обязательно один первичный раздел

10.

Master Boot Record
По физическому адресу [0 – 0 - 1] на
винчестере располагается главная
загрузочная запись (master
boot record, MBR), содержащая
внесистемный загрузчик, а также таблицу
разделов. Таблица разделов описывает
размещение и характеристики имеющихся
на винчестере разделов. Она является
одной из наиболее важных структур,
данных на жёстком диске. Если эта таблица
повреждена, то перестанут быть доступны
данные, расположенные на винчестере.

11.

Главная файловая таблица
MFT организована в виде таблицы строк
переменной длины, именуемых записями.
Каждая строка описывает файл или папку
этого тома, включая MFT, которая
рассматривается как файл.
Каждая запись MFT состоит из набора
атрибутов, служащих для определения
характеристик файла (или папки), а также
для определения содержимого файла.

12.

Структура MBR
В начале этого сектора располагается программа анализа таблицы разделов и чтения первого
сектора из активного раздела диска (внесистемный загрузчик)
Таблица описания разделов на каждый раздел отводится по 16 байт. В ней находится
информация, относящаяся к каждому разделу: является раздел активным или нет, начало и
конец раздела (номер головки, сектора, цилиндра).
Внесистемный загрузчик служит для поиска с помощью таблицы описания
разделов активного раздела, копирования в оперативную память компьютера загрузчика из
выбранного раздела и передачи ему управления, что позволяет осуществить загрузку ОС.

13.

Спасибо за внимание!