Класс устройств с произвольным доступом, т.е. время доступа к любой части информации примерно одинаково. Гибкие диски - Floppy Disk Drive - представляет собой полимерную пленку покрытую полимерным материалом, способным долго хранить остаточную намагниченность.

В заголовке записан номер дорожки, номер сектора и дополнительная служебная информация о том, занят ли сектор или свободен.

Для надежного чтения заголовка подсчитывается контрольная сумма и помещается в конце заголовка. Data - это 512 байт.

Cheсk - это коды, которые позволяют судить о достоверности прочитанной информации.

Коды CRC - которые представляют собой остаток от деления всей информационной части на специальный

. При записи вся информация записывается на диск, делится на специальные и остаток записывается в ложе CRC. При чтении Data и Check умножаются на тот же самый полином, в результате должен получится 0, если информация прочитана правильно.

Вероятность прочитать неправильно сектор как правило = 10-9.

Этот контроль не позволяет определить, где ошибка. Ошибка может быть в data в CRC.

Файл - это заименованный определенный объём информации, следовательно в каждой О.С. имеется система файлового обслуживания, которая называется файловая система.

Файловая система состоит из 2-х разделов: это

1. Служба каталогов

2. Служба отвечающая за физическое размещение файлов на диске.

В MS DOS и Windows 9X служба 2 называется FAT (File Allocation Table)

Все дисковое пространство разделяется на равные части, содержащие сектора в количестве 2n. Эти части называются кластерами или группами и эти кластеры являются минимальной логической единицей, хранящей информацию на диске.

Каждому кластеру на диске соответствует ячейка в таблице FAT. Количество кластеров определяется разрядностью ячейки.

$ FAT - 12 - количество кластеров 212 = 4096 FAT - 16 - 216 - 65536 кластеров.

Максимальный размер кластера - 64 сектора или 32 КВ

Минимальный размер кластера - 1 сектор

Служба каталогов представляет из себя массив 32 байтных записей, для MS DOS запись содержит следующие основные поля:

1. Имя файла (8символов) и расширение (3символа)

2. Номер 1-го кластера в файле, размер файла в байтах, атрибуты файла, показывающие его тип, дату и время последней модификации.

Групповое стирание файлов на не дефрагментированном диске не дает возможности их восстановить. При стирании файла производятся следующие операции: вместо 1-го символа имени файла записывается число Е5h, в таблице FAT все ячейки, относящиеся к кластерам стираемого файла обнуляются. Все сектора кластеров, входящих в стираемый файл помечаются как стертые.

Если требуется восстановить файл, то система запрашивает у пользователя значение 1-го символа файла и далее зная первый кластер файла и его объём, пытается восстановить всю цепочку кластеров. Если файлы были фрагментированны, т.е. кластеры файла были не подряд, то однозначного восстановления не будет.

Вывод: требуется регулярно дефрагменировать диск и тем более дефрагменировать его перед массовым стиранием. Процедура стирания файла на диске состоит из следующих этапов:

1. Открытие файла - в RAM создаются структуры, аналогичные каталожной записи и выделяются буфера для временного хранения информации, записываемой на диск.

2. Периодически производится запись этой информации из оперативной памяти на диск.

3. Производится операция закрытия файла, в этом случае оформляется каталожная запись файла в FAT.

Если по каким-либо причинам файл не был закрыт, то информация физически находится на диске, кластеры, составляющие эту информацию помечены в FAT как занятые, но нет ни одного файла в каталоге, который бы ссылался на эти кластеры. Такие кластеры называются потерянные и их нужно периодически удалять, используя программу Chkdsk либо ndd. В MS DOS используется древовидная система каталогов, состоящая из корневого Root и поддиректорий.

Корневой каталог с фиксированным числом записей не более 512, а поддиректории являются файлами и поэтому их число ограничивается только объёмом диска.

Загрузочный сектор. Самый 1-й сектор на диске называется загрузочным. Если он действительно загрузочный, то в нем находится программа для начала загрузки операционной системы (той, в которой он был отформатирован). Если это не истинно загрузочный сектор, то в нем находится сообщение об этом.

Загрузочный сектор содержит имя версии О.С., в которой он был отформатирован.

Если порядок загрузки О.С. начинается с накопителя А., то загрузчик BIOS системы переписывает этот сектор в память и передает ему управление. Если загрузочный сектор был заражен вирусом, то в этот момент вирус и внедряется в систему.

Общая структура хранения информации на гибком диске.

1. 1-й сектор - загрузочный;

2. таблица FAT для FDD - всегда FAT-12;

3. вторая копия FAT;

4. корневая директория;

5. информация.

Накопители на жестких дисках

Недостаток FDD заключается в том, что диск при фиксации фиксируется не достаточно точно и Ю вращается с эксцентрисектом (т.е. ось вращения не совпадает с геометрическим центром диска), т.е. дорожка под головкой смещается влево и вправо за один оборот. Расстояние между дорожками не должно быть меньше эксцентрисетста. Допускается эксц. 0.15 мм. Таким образом не удается создать на FDD большого количества дорожек. Недостаток: это то, что головка касается непосредственно диска, следовательно, магнитное покрытие должно иметь и ограничивать скорость вращения диска - 360 оборотов в минуту. Эти недостатки отсутствуют в HDD (Hard Disk (Fixed)).

Основой для HDD является либо металл, либо стекло, либо пластмасса, т.е. диски жесткие Ю при вращении с большой скоростью. С этой же скоростью вращается воздушный поток вблизи диска и головка «всплывает» на воздушной подушке. Таким образом, при работе между головкой и диском $ поставлен зазор размером до 1 МКМ.

Для HDD требуется, чтобы этот зазор был постоянен рекомендуется использовать накопитель в положениях отличных от горизонтального.

Большой объём HDD приводит к тому, что увеличивается размер кластера, а последний кластер каждого файла обычно всегда заполнен на половину, Ю при большом числе файлов потери составляют десятки или сотни мегабайт.

О.С. позволяют разделить физический диск на несколько логических, с тем, чтобы в зависимости от характера хранимых файлов подобрать оптимальный размер логического диска.

На разные логические диски можно ставить разные О.С. с разными файловыми системами.

HDD обычно собираются в пакет из нескольких дисков Ю виртуальная поверхность образованная дорожками с одинаковыми номерами называются цилиндром.

Для каждого логического раздела одного HDD существует свой загрузочный сектор. Самый 1-й сектор диска называется главным загрузочным сектором «Master Boot Sector». Остальные первые сектора каждого раздела называются просто загрузочными секторами.

Загрузочный всех разделов, кроме 1-го аналогичны загрузочной системе гибкого диска.

Boot Sector - в нем находится таблица границ разделов диска. Раздел на английском - Partition. Таблица содержит начальный цилиндр и количество цилиндров в данном разделе. Все разделы начинаются с цилиндров.

Файловая система FAT 16 допускает создание на диске 4 раздела из которых 3 называются Primary (первичными), а один Extended (расширенный). О.С. работает с логическими дисками, которые называются томами или разделами (Volume). Том - это отформатированный, заименованный (C, D, E и т.д.) раздел.

Разделы типа Primary допускают создание 1-го логического диска (по объему = разделу), а Extended допускает создание большого количества логических дисков.

Логический диск созданный на основе Primary-раздела допускает загрузку с них операционной системы.

Логические диски созданные на основе Extended - этого не допускают.

Примечание: программа-утилита для разделения дисков и оформления их в логические диски называется FDISK, но она позволяет создать только 1 Primary-раздел.

Максимальный раздел кластеров для FAT-16 = 32КВ.

Максимальное количество кластеров ® 64 КВ Ю размер

логического диска не может превышать 8 ГВ.

MBR - Master Boot Record - таблица разделов в главной загрузочной записи.

В формате сектора проверочные коды информационной части отличаются от гибких дисков. В HDD используются только Error Correction Code, которые позволяют обнаружить и исправить ошибки в информационной части.

ECC позволяет исправлять от 15 до 30 бит на сектор. Вероятность пропуска ошибочно считанного сектора составляет 10-12/10-14. Размер ECC может составлять от 1/3 до ? информационной части сектора. Все фирмы стараются уменьшить размер ECC.

ST 506/412 - протокол разработанный фирмой «Seagate» для малых машин и для реализации этого протокола требуется минимум 2 устройства:

1. контроллер, который имеет интерфейс с системной шиной ISA, а так же занимается управлением накопителя; 2. накопитель - это магнитные диски, привод дисков, привод головок и силовая электроника. Интерфейс такого типа называется приборный и обязывает разработчиков жестко соблюдать стандарт, т.к. накопитель и контроллер могут делать разные . Один контроллер может обслуживать два диска и к каждому накопителю подходит два кабеля: 1. 1-й кабель - 34 жилы, это шина управления и к ней накопители могут подсоединяться в любом месте; 2. 2-й кабель - 20-ти жильный кабель данных и он для каждого отдельный. Тип модуляции сигнала при записи на диск определяло название диска - MFM и RLL MFM - 17 секторов на трек; RLL - 26(35) S/T Недостаток: ST 506/412 в том, что затруднена модификация накопителя из-за длительной процедуры принятия стандартов. Новый интерфейс: 1. IDE и 2. SCSI.

I. IDE - Integration Device Electronics. Western Digitalв Compaqв

Контроллер и накопитель соединены вместе и через не большую буферную плату (адаптер) подсоединены к шине ISA на плате находятся