Организация данных на жестком диске компьютера

1. Организация данных на жестком диске компьютера

1

2. Устройство жесткого диска

Вращаются со скоростью
до 15 000 об/мин
Головки чтениязаписи
Магнитные
поверхности
Герметичный
корпус
2

3. Физическая организация данных

Каждыйдорожка
Каждая
поверхность
диск
имеет две
делится
наПоверхности
Дорожки
Секторы
1 Сектор = 512 байт
- это минимальный объем
информации который может
быть считан или записан на
носитель
3

4. Относительная адресация секторов

Для адресации сектора
необходимо указать
три величины:
76
54
32
1
1
2
0
3
от 0 до NПов
4
| | | | | | | | | | | | |
0123456789
5
12
1. Номер поверхности
2. Номер дорожки
от 0 до NДор
3. Номер сектора
11
6
10
от 1 до Nсек
7
9
8
4

5. Абсолютная адресация секторов

1
Последовательные номера секторов
N
Для адресации сектора достаточно указать
его абсолютный номер.
5

6. Корневой сектор диска

Master Boot Record (MBR)
Главная корневая запись
Корневой сектор диска
1-й сектор 0-й дорожки 0-й поверхности
Partition Table
Таблица разделов диска
6

7. Таблица разделов

Раздел № 1
Ак
√
Тип
Раздел № 2
Начало Конец
Раздел № 3
Размер
FAT32
64
511967
10 Гб
FAT16
511968
925423
4 Гб
NTFS
925424
1346788
3,7 Гб
7

8. Логическая организация данных

8

9. Файл

• именованная совокупность данных на
носителе
• абстрактная сущность, имеющая имя и
позволяющая получить доступ к какомулибо ресурсу вычислительной системы.
9

10. Файловая система

• регламент, определяющий способ
организации, хранения и именования
данных на носителях информации.
Файловая
система
10

11. Из чего состоит файловая система

компоненты операционной системы,
управляющие доступом к данным на
носителе
логические структуры на носителе,
содержащие информацию о файлах и их
размещении
11

12. Шестнадцатеричные коды файловых систем

00
01
04 06 0E
05 0F
07
0B 0С
64 65
83
A5
EB
Пустой раздел
FAT 12
FAT 16
Расширенный раздел
NTFS
FAT 32
Novell NetWare
Linux
FreeBSD
BeOS
12

13. Функции файловой системы

• Логическая организация данных на носителе
– объекты: файлы, каталоги, тома, и т.п.
• Отображение логической модели файловой
системы на физическую организацию хранилища
данных
– хранение информации о размещении файлов
• Программный интерфейс работы с файлами для
приложений
• Обеспечение целостности данных
• Разграничение доступа к файлам
13

14. Кластер

единица распределения
файловой системы
Минимальный объем дискового
пространства, адресуемый файловой
системой
14

15. Файловая система FAT. Логические структуры

Таблица размещения файлов
содержит данные о размещении файлов
Каталоги
содержат информацию о файлах:
Имя
Размер
Дата и время создания
Дата и время последнего открытия
И т.д.
15

16. Структура раздела FAT

Раздел № 2
Служебная
Таблицы
Корневой
Область
размещения
область
каталог
данных
файлов
(разделена
FAT
Каталоги
Данные
(2
накопии)
кластеры)
Содержит
Содержат
Содержат
Используется
параметры
информацию
информацию
файловой
для
о оразмещении
размещения
файлах
системыфайлов
файлов по кластерам
16

17. Разновидности FAT

Файловая
система
Количество
кластеров
Размер кластера
в 1 Гб разделе
FAT12
4096
256 кб
FAT16
65 536
16 кб
FAT32
4 млрд
обычно 4 кб
17

18. Размещение файла по кластерам

Кластеры, занятые файлом
Кластеры
Файл
Занятые кластеры
«потерянное» пространство
18

19. Запись файла

Каталог
Имя
Размер
Ab.doc
25 Кб
Дата
создания
Дата
открытия
12.08.02
14.10.02
№
первого
кластера
Файл
145
Фрагмент FAT
19

20. Удаление файла

Каталог
Имя
Размер
Ab.doc
25 Кб
Дата
создания
Дата
открытия
№
первого
кластера
Файл
Данные
в кластерах
14.10.02
145
НЕ УДАЛЯЮТСЯ!
12.08.02
Фрагмент FAT
20

21. Копирование файла

Каталог 1
Имя
Размер
Ab.doc
25 Кб
Дата
создания
Дата
открытия
12.08.02
14.10.02
№
первого
кластера
145
Имя
Размер
Каталог 2
Дата
создания
Дата
открытия
№
первого
кластера
186
Фрагмент FAT
21

22. Перемещение файла

Каталог 1
Имя
Размер
Ab.doc
25 Кб
Дата
создания
Дата
открытия
12.08.02
14.10.02
№
первого
кластера
145
Имя
Размер
Каталог 2
Дата
создания
Дата
открытия
№
первого
кластера
Фрагмент FAT
22

23. Вопросы?

23