Sabit sürücünün yapısı ve çalışması. Bir öğrencinin sabit diskinin fiziksel ve mantıksal yapısı gr. HDD bağlantı arayüzleri

Genellikle kullanıcıların bilgisayarlarında bir yerleşik sürücü bulunur. İşletim sistemini ilk kurduğunuzda belirli sayıda bölüme ayrılır. Her mantıksal birim belirli bilgilerin depolanmasından sorumludur. Ayrıca farklı dosya sistemlerinde ve iki yapıdan birinde biçimlendirilebilir. Daha sonra, sabit sürücünün yazılım yapısını mümkün olduğunca ayrıntılı olarak anlatmak istiyoruz.

Fiziksel parametrelere gelince, HDD tek bir sistemde birleştirilmiş birkaç parçadan oluşur. Bu konu hakkında detaylı bilgi almak istiyorsanız aşağıdaki bağlantıdaki ayrı materyalimize bakmanızı öneririz ve yazılım bileşenini analiz etmeye devam ederiz.

Bir sabit diski bölümlere ayırırken, sistem biriminin varsayılan harfi şu şekilde ayarlanır: C ve ikincisi için - D. Edebiyat A Ve B atlanır çünkü farklı formatlardaki disketler bu şekilde tanımlanır. Sabit sürücünün ikinci cildi yoksa, harf D DVD sürücüsünü gösterecektir.

Kullanıcının kendisi HDD'yi bölümlere ayırır ve onlara mevcut harfleri atar. Aşağıdaki bağlantıdaki diğer makalemizde böyle bir dökümün manuel olarak nasıl oluşturulacağını okuyun.

MBR ve GPT yapıları

Hacimler ve bölümlerle her şey son derece basittir, ancak yapılar da vardır. Eski mantıksal modele MBR (Ana Önyükleme Kaydı) adı verilir ve bunun yerini geliştirilmiş GPT (GUID Bölümleme Tablosu) almıştır. Her yapıya bir göz atalım ve onlara ayrıntılı olarak bakalım.

MBR yapısına sahip disklerin yerini yavaş yavaş GPT alıyor ancak hala popüler ve birçok bilgisayarda kullanılıyor. Gerçek şu ki, Ana Önyükleme Kaydı, HDD'nin 512 bayt kapasiteli ilk sektörüdür, ayrılmıştır ve asla üzerine yazılmaz. Bu bölüm işletim sisteminin başlatılmasından sorumludur. Bu yapı kullanışlıdır çünkü fiziksel sürücüyü kolayca parçalara ayırmanıza olanak tanır. MBR ile bir diski başlatma prensibi aşağıdaki gibidir:

Artık disk bölümlerine erişildiğine göre, işletim sisteminin önyükleme yapacağı etkin bölümü belirlemeniz gerekir. Bu okuma düzenindeki ilk bayt, başlamak istenen bölümü belirler. Aşağıdan yüklemeye başlayacak kafa numarasını, silindir ve sektör numarasını ve hacimdeki sektör sayısını seçin. Okuma sırası aşağıdaki resimde gösterilmektedir.

CHS (Silindir Kafası Sektörü) teknolojisi, söz konusu teknolojinin bölümünün son kaydının konum koordinatlarından sorumludur. Silindir numarasını, kafa numarasını ve sektörleri okur. Bahsi geçen parçaların numaralandırması ile başlar. 0 ve sektörler 1 . Tüm bu koordinatlar okunarak sabit sürücünün mantıksal bölümü belirlenir.

Böyle bir sistemin dezavantajı veri hacminin sınırlı adreslenmesidir. Yani, CHS'nin ilk sürümü sırasında, bir bölüm maksimum 8 GB belleğe sahip olabiliyordu ve bu, kısa süre sonra elbette artık yeterli değildi. Numaralandırma sisteminin yeniden tasarlandığı LBA (Mantıksal Blok Adresleme) adresleme ile değiştirildi. Artık 2 TB'ye kadar diskler desteklenmektedir. LBA hâlâ iyileştirildi ancak değişiklikler yalnızca GPT'yi etkiledi.

İlk ve sonraki sektörleri başarıyla ele aldık. İkincisine gelince, aynı zamanda AA55 olarak da ayrılmıştır ve MBR'nin bütünlüğünü ve gerekli bilgilerin varlığını kontrol etmekten sorumludur.

MBR teknolojisinin büyük miktarda veriyle çalışmayı sağlayamayan bir takım dezavantajları ve sınırlamaları vardı. Bunu düzeltmenin veya değiştirmenin bir anlamı yoktu, bu nedenle UEFI'nin piyasaya sürülmesiyle birlikte kullanıcılar yeni GPT yapısını öğrendi. Depolama kapasitesindeki sürekli artış ve PC'nin işleyişindeki değişiklikler dikkate alınarak oluşturulduğundan şu anda en gelişmiş çözümdür. Aşağıdaki parametrelerde MBR'den farklıdır:

• CHS koordinatlarının olmaması, yalnızca LBA'nın desteklenen sürümü;
• GPT, sürücüde kendisinin iki kopyasını saklar; biri diskin başında, diğeri sonunda. Bu çözüm, hasar durumunda sektörün saklanan bir kopya yoluyla canlandırılmasını sağlayacak;
• Daha sonra bahsedeceğimiz yapı yapısı yeniden tasarlandı;
• Başlığın doğruluğu, bir sağlama toplamı kullanılarak UEFI kullanılarak kontrol edilir.

Şimdi bu yapının çalışma prensibinden daha detaylı bahsetmek istiyorum. Yukarıda belirtildiği gibi burada, her boyuttaki diskle sorunsuz çalışmanıza ve gelecekte gerekirse aralığı genişletmenize olanak tanıyan LBA teknolojisi kullanılıyor.

GPT'de MBR sektörünün de mevcut olduğunu, ilk olduğunu ve bir bit boyutunda olduğunu belirtmekte fayda var. HDD'nin eski bileşenlerle düzgün çalışması için gereklidir ve ayrıca GPT bilmeyen programların yapıyı bozmasına da izin vermez. Bu nedenle bu sektöre koruyucu denir. Daha sonra bölümlemeden sorumlu olan 32, 48 veya 64 bitlik bir sektör gelir; buna birincil GPT başlığı denir. Bu iki sektörden sonra içerikler okunur, ikinci cilt şeması ve bir GPT kopyası hepsini kapatır. Tam yapı aşağıdaki ekran görüntüsünde gösterilmektedir.

Ortalama kullanıcının ilgisini çekebilecek genel bilgilerin bittiği yer burasıdır. Ayrıca her sektörün işleyişinin karmaşıklıkları var ve bu veriler artık ortalama kullanıcıyı ilgilendirmiyor. GPT veya MBR seçimine gelince, Windows 7 için yapı seçimini tartışan diğer makalemizi okuyabilirsiniz.

Ayrıca GPT'nin daha gelişmiş bir seçenek olduğunu ve gelecekte her durumda bu yapıdaki medyalarla çalışmaya geçmek zorunda kalacağımızı da eklemek isterim.

Dosya sistemleri ve biçimlendirme

HDD'nin mantıksal yapısından bahsederken, mevcut dosya sistemlerinden bahsetmek mümkün değildir. Elbette birçoğu var, ancak sıradan kullanıcıların en sık çalıştığı iki işletim sisteminin çeşitlerine odaklanmak istiyoruz. Bilgisayar dosya sistemini algılayamazsa, sabit sürücü RAW biçimini alır ve işletim sisteminde görüntülenir. Bu soruna yönelik manuel bir düzeltme mevcuttur. Aşağıda bu görevin ayrıntılarını öğrenmenizi öneririz.

1. FAT32. Microsoft, FAT'li dosya sistemlerini yayınlamaya başladı, gelecekte bu teknoloji birçok değişikliğe uğradı ve şu anda en son sürüm FAT32'dir. Özelliği, büyük dosyaları işlemek ve depolamak için tasarlanmamış olması ve üzerine ağır programların yüklenmesinin de oldukça sorunlu olmasıdır. Ancak FAT32 evrenseldir ve harici bir sabit sürücü oluştururken depolanan dosyaların herhangi bir TV veya oynatıcıdan okunabilmesi için kullanılır.
2. NTFS. Microsoft, FAT32'nin tamamen yerini alacak NTFS'yi tanıttı. Artık bu dosya sistemi, XP'den başlayarak Windows'un tüm sürümleri tarafından destekleniyor ve Linux'ta da harika çalışıyor, ancak Mac OS'de yalnızca bilgileri okuyabilirsiniz, hiçbir şey yazamazsınız. NTFS, kaydedilen dosyaların boyutunda herhangi bir kısıtlama olmaması, çeşitli formatlar için genişletilmiş desteğe sahip olması, mantıksal bölümleri sıkıştırma yeteneği ve çeşitli hasarlar durumunda kolayca geri yüklenebilmesiyle öne çıkıyor. Diğer tüm dosya sistemleri, küçük çıkarılabilir ortamlar için daha uygundur ve sabit sürücülerde nadiren kullanılır, bu nedenle bunları bu makalede ele almayacağız.

Windows dosya sistemlerini ele aldık. Kullanıcılar arasında da popüler olduğu için Linux işletim sistemindeki desteklenen türlere de dikkat çekmek isterim. Linux, tüm Windows dosya sistemleriyle çalışmayı destekler, ancak işletim sisteminin kendisinin bu amaç için özel olarak tasarlanmış bir dosya sistemine kurulması önerilir. Aşağıdaki çeşitler dikkate değerdir:

1. Uzantılar Linux için ilk dosya sistemi oldu. Sınırlamaları vardır; örneğin, maksimum dosya boyutu 2 GB'ı geçemez ve adı 1 ile 255 karakter arasında olmalıdır.
2. Dahili3 Ve Dahili4. Ext'in önceki iki versiyonunu atladık çünkü artık tamamen alakasız durumdalar. Sadece az çok modern versiyonlardan bahsedeceğiz. Bu FS'nin özelliği, boyutu bir terabayta kadar olan nesneleri desteklemesidir, ancak eski Ext3 çekirdeğinde çalışırken 2 GB'tan büyük öğeleri desteklememektedir. Diğer bir özellik ise Windows için yazılmış yazılımları okuma desteğidir. Daha sonra, 16 TB'ye kadar dosyaların saklanmasını mümkün kılan yeni FS Ext4 geldi.
3. Ext4'ün ana rakibi değerlendiriliyor XFS. Avantajı özel bir kayıt algoritmasında yatmaktadır, buna denir "Gecikmeli yer tahsisi". Veriler yazılmak üzere gönderildiğinde öncelikle RAM'e yerleştirilir ve disk alanında saklanmak üzere kuyrukta bekler. HDD'ye taşıma yalnızca RAM bittiğinde veya başka işlemler tarafından kullanıldığında gerçekleştirilir. Bu sıra, küçük görevleri büyük görevler halinde gruplamanıza ve medya parçalanmasını azaltmanıza olanak tanır.

İşletim sistemini yüklemek için bir dosya sistemi seçmeye gelince, ortalama bir kullanıcının kurulum sırasında önerilen seçeneği seçmesi daha iyidir. Genellikle bu Etx4 veya XFS'dir. İleri düzey kullanıcılar, kendilerine atanan görevleri tamamlamak için çeşitli türlerini kullanarak FS'yi halihazırda kendi ihtiyaçlarına uygun şekilde kullanıyor.

Sürücüyü biçimlendirdikten sonra dosya sistemi değişir, bu nedenle bu yalnızca dosyaları silmenize değil, aynı zamanda ortaya çıkabilecek uyumluluk veya okuma sorunlarını da düzeltmenize olanak tanıyan oldukça önemli bir işlemdir. Sizi, bir HDD'yi biçimlendirmek için doğru prosedürü olabildiğince ayrıntılı olarak açıklayan özel bir materyali okumaya davet ediyoruz.

Ek olarak, dosya sistemi sektör gruplarını kümeler halinde birleştirir. Her tür bunu farklı şekilde yapar ve yalnızca belirli sayıda bilgiyle çalışabilir. Kümelerin boyutları farklılık gösterir; küçük olanlar hafif dosyalarla çalışmaya uygundur, büyük olanlar ise parçalanmaya daha az duyarlı olma avantajına sahiptir.

Parçalanma, verilerin sürekli olarak yeniden yazılması nedeniyle oluşur. Zamanla bloklara ayrılan dosyalar diskin tamamen farklı bölümlerine kaydedilir ve konumlarını yeniden dağıtmak ve HDD'nin hızını artırmak için manuel birleştirme gerekir.

Söz konusu ekipmanın mantıksal yapısı, aynı dosya formatlarını alma ve bunları sektörlere yazma süreci hakkında hala hatırı sayılır miktarda bilgi bulunmaktadır. Ancak bugün size, bileşenler dünyasını keşfetmek isteyen herhangi bir PC kullanıcısı için bilmesi faydalı olacak en önemli şeyleri olabildiğince basit bir şekilde anlatmaya çalıştık.

SABİT DİSKLERİ DÜZENLEME

giriiş 1. Sabit sürücülerin düzenlenmesi 1.1. Cihazları engelle 1.2. Sabit sürücü aygıtı 1.2.1. HDD'nin fiziksel koordinatları: silindirler, kafalar ve sektörler 1.2.2. Mantık blokları 1.2.3. Sabit sürücülerle çalışmak için BIOS işlevleri 1.2.4. Büyük disklerle çalışırken BIOS sorunları 2.3. Bir sabit sürücünün blok şeması 1.3.1. Fiziksel bir cihazın blok şeması 1.3.2. Bilgi temsili için soyutlama düzeyleri hiyerarşisi 1.4. Sabit sürücüleri biçimlendirme 1.4.1. Fiziksel biçimlendirme (düşük düzey) 1.4.2. Mantıksal biçimlendirme 1.5. Bölümler 1.5.1. Birincil bölümler 1.5.2. Ek (genişletilmiş) bölümler 1.5.3. Ek bölümün alt bölümleri 1.5.4. Bölümleri yeniden boyutlandırma. 1.6. Dosya sistemleri 1.6.1. FAT16 1.6.2. FAT32 1.6.3. NTFS 1.6.4. HPFS 1.6.5. Ext2f'ler 1.7. Dosya sistemlerini bağlama 1.7.1. Sürücü adlandırma sırası 1.8. İşletim sistemi önyükleme sırası 1.8.1. Ana Önyükleme Kaydı (MBR) 1.8.2. İşletim sistemi önyükleme bloğu (BR) 1.9. Çözüm

giriiş

Modern bir sabit disk oldukça karmaşık bir cihazdır. Bilgi okuma ve yazma hızını artırma, kayıt yoğunluğunu artırmanın yanı sıra güvenilirlik, enerji tüketimi ve gürültüye yönelik artan gereksinimleri karşılamaya yönelik modern eğilimler, bilgi depolama organizasyon teknolojilerinin ve HDD üretim teknolojisinin karmaşıklığının arttırılmasıyla elde edilir.

1. Sabit sürücülerin düzenlenmesi

1.1. Cihazları engelle

Büyük miktarda bilgiyi rastgele erişim imkanıyla depolamak için herhangi bir cihazın bir tane vardır.Karakteristik özellik: Depolama ortamının kapasitesi arttıkça bilgi arama süresi de artar. Bu durumdan dolayı her veri erişim işlemini bölmek uygundur. iki aşamada

 Medyada bilginin bulunduğu yeri arayın

 Bilgiye erişim

Arama aşaması gerçekleştirilirse mekanik tahrik ile, bu durumda yürütme süresi, bir bayt okuma veya yazma süresini birkaç kat aşıyor.

Bu nedenle iş verimliliğini artırmakcihazlar blok bazlı yapılır: her arama işlemi için, blok adı verilen yeterince büyük bir veri parçası okunur veya yazılır. Böylece bilgiye erişim rastgele adreslenebilir bloklar halinde gerçekleştirilir ve cihazların kendilerine blok cihazlar denir. Sabit sürücüler bir tür blok cihazdır. Bilgi bloğunun boyutu zamanla tüm sabit sürücüler için standart hale geldi ve 512 bayt oldu. Örneğin 40 GB'lık bir diskteki blok sayısı yaklaşık 80 milyondur.

1.2. Sabit sürücü aygıtı

Modern bir sabit sürücü, dönen bir mile monte edilmiş bir veya daha fazla manyetik kaplamalı diskten oluşur. Manyetik kafalar, bilgileri okumak ve yazmak için her diskin her yüzeyi boyunca eşzamanlı olarak hareket eder. Tüm bu sistem, manyetik madde ile bilgisayarın belleği arasında verimli bilgi aktarımını sağlayan yerleşik elektronikler tarafından kontrol edilir.

1.2.1. HDD'nin fiziksel koordinatları: silindirler, kafalar ve sektörler

Fiziksel düzeyde disk, bilginin yazılacağı veya okunacağı konumu (üç koordinat) belirtmek için üç serbestlik derecesine sahiptir:

  Silindir. Manyetik olarak kaplanmış diskler döndüğünde, kafalar plakalara göre bir daire şeklinde hareket eder. Üstelik hepsi diskin merkezinden belli bir mesafede bulunuyor. Merkezden aynı mesafede bulunan disklerin tüm yüzeylerindeki kafaların bu yuvarlak yörüngelerinin kümesine silindir denir. Manyetik kafalar birbirine sıkı bir şekilde bağlı olduğundan senkronize olarak hareket eder ve aynı anda aynı silindir içinde bulunur. Kafaları belirli bir silindire takmak için kafa bloğunu hareket ettirmek gerekir, bu da yaklaşık 1,20 milisaniyelik bir süre gerektirir.

  Kafa. Çoklu yüzeyler ek seçenek sağlar. Geçiş, mekanik bileşenlerin katılımı olmadan gerçekleştirildiğinden, bir kafadan diğerine geçiş yapmak için zaman gerekmez.

  Sektör. Bir bilgi bloğu, coğrafi olarak bir dairenin küçük bir yayına karşılık gelen nispeten küçük bir veri parçasıdır. Merkezden bakıldığında bu tür yaylar bir köşe sektöründe bulunur. Kesin olarak konuşursak, modern disklerde durum böyle değildir, çünkü yarıçap arttıkça çevreler de artar ve bir bitin boyutu her yerde aynıdır. Böylece, daha uzun izler daha fazla bit ve dolayısıyla daha fazla veri bloğuna sığar. Bir iz üzerinde bir sektör seçmek için kafaları hareket ettirmeniz gerekmez, ancak sektör adres işaretinin okuma/yazma kafalarına yaklaşması için plakaların dönmesini beklemeniz gerekir. Dakikada yaklaşık 5,7 bin devirlik bir disk dönüş hızında sektör bekleme süresi yaklaşık 8-10 milisaniyedir. Bu süre, kafaları hareket ettirmek için gereken süreden bile daha uzundur; ancak kafaları hareket ettirdikten sonra yine de sektör işaretinin aranması gerekir, bu nedenle silindiri değiştirmek, bilgi ararken en uzun işlemdir.

İlk sabit disklerde nispeten az sayıda silindir, kafa ve sektör vardı ve ayrıca günümüzünki kadar akıllı bir denetleyiciye sahip değildi. Bu nedenle blokları silindir numarası, kafa ve sektör numarası olmak üzere üç sayı belirtilerek adreslendi ve bu sayılar verilerin fiziksel organizasyonuna karşılık geldi. Zamanla bu durum artık ortadan kalktı. Açıkfarklı silindirler bulunan farklı sayıda sektör. Modern disk denetleyicileri, bilgisayarla iletişim kurdukları bazı sanal disk geometrilerini kendileri belirler. Bu nedenle, adresin böyle üç koordinatlı bir göstergesinin değeri kaybolur ve bu yöntem yavaş yavaş yok olup geriye yalnızca uyumluluk sorunları kalır.

Oldukça sık bu terimi duyabilirsiniz blok ve sektör terimi . Her ikisi de, eğer bir sabit diskten bahsediyorsak, 512 bayt boyutunda bir veri parçasını gösterir. Ancak "blok" kelimesi diskteki verilerin mantıksal yapısını yansıtırken, "sektör" kelimesi disklerin fiziksel yapısının yalnızca bir kısmını yansıtır ve bu, zamanla yerleşik ortamın derinliklerinde giderek bizden gizlenir. denetleyici. Bundan, kelimeyi kullanmanın daha doğru olduğu sonucu çıkar. engellemek .

1.2.2. Mantık blokları

Tüm modern sabit sürücüler yeni, kullanımı daha kolay bir tasarıma geçtiadresleme - doğrusal. Her blok tek bir sayıyla, yani numarasıyla karakterize edilir. Modern standart ATA-5 disk numaralarını depolamak için 28 bit ayırır268435456 bloğu veya yaklaşık 137,4 Gigabaytı adreslemenizi sağlar.

Numaranın yorumlanması yerleşik sabit sürücü denetleyicisinde gizlidir. Buna rağmen, sabit disk üreticileri için mantıksal blok numarasının silindir, kafa ve sektör numaralarına çevrilmesini öngören genel kabul görmüş bazı kurallar vardır:

<блок> = (<цилиндр>* BAŞ SAYISI +<головка>) * NUMBER_SECTORS +<сектор> - 1

NUMBER_HEADS BIOS tarafından döndürülen sabit sürücü kafası sayısı

NUMBER_SECTORS BIOS tarafından döndürülen sabit sürücü sektörlerinin sayısı

<сектор> Sektör numarası, [ 1 . NUMBER_SECTORS ]

<головка> Kafa numarası, [ 0 . NUMBER_HEADS-1 ]

<цилиндр> [ 0 aralığındaki silindir numarası. CYLINDER_NUMBER-1 ]

Koordinat değişikliklerinin sırasıDoğrusal adresleme için bilgilerin yerleştirilmesi: Blok numarası arttığında önce sektör numarası, sonra kafa numarası, ardından silindir numarası değişir. Buradan silindirlerin bitişik veri bloklarının en büyük alanları olduğu sonucu çıkar. Bu nedenle silindirler, çoğu standart araç (fdisk) bunları oluştururken bölümlerin hizalandığı sınırlardır.

Doğrusal adresleme daha ilerici olmasına rağmen,uyumluluk sorunlarınabirkaç yıldır devam eden bir durum. Temel olarak, bu sorunlar, yeni sabit sürücülerin eski anakartlarla kullanılmasının yanı sıra, aşağıda tartışılacak olan çeşitli BIOS ayarlarıyla da ilgilidir.

1.2.3. Sabit sürücülerle çalışmak için BIOS işlevleri

Temel Giriş Çıkış Sistemi (BIOS), programların sabit sürücülerle iletişim kurmasını sağlar. Bu amaç için özel bir yazılım kesintisi vardır. INT 13h.

BIOS'un temel avantajı, programların her türden sabit sürücüyle etkileşime geçmek için standart bir arayüzle sağlanmasıdır. İlk BIOS sürümleri tasarlandığında, sabit sürücüler bugünkü kadar standart hale getirilmemişti, bu nedenle G/Ç işlevlerinin uygulanmasının farklılık göstermesi bekleniyordu. İşletim sistemleri (OS), ilk aşamada BIOS'un doğrudan katılımıyla yüklenir ve bu nedenle herhangi bir işletim sisteminin yüklenmesi standart şekilde başlar. Bunun BIOS açısından da olumlu bir rolü var.

BIOS'un disklerle çalışmaya ilişkin ana dezavantajları şu işlevlerdir:

1. Çok yavaş. Çoğu bilgisayar BIOS'u tekrarlanan eylemleri gerçekleştirmek için çok zaman harcar. Ek olarak, sabit sürücülerle ilgili gelişmiş tanılama işlemlerini her zaman gerçekleştirmezler, bunun sonucunda sabit sürücülerle çalışma performans açısından en uygun modlarda gerçekleştirilmez. Yani, saniyede 10 Megabayt veya daha fazla modern okuma-yazma hızlarıyla, BIOS üzerinden okuma hızı yalnızca 2-2,5 MB/s'dir.

2. Kesinlikle tutarlı. Bir sürücüye BIOS kullanılarak ancak diğerine erişim tamamlandıktan sonra erişilebilir; sürücülerin kendileri bağımsız olarak çalışabilse de sistem verimliliği düşecektir.

3. Sadece 20 bitlik hafıza adreslemeleri vardır. BIOS işlevleri başlangıçta yalnızca 1 Megabayt belleğe hitap edebilen Intel 8086 işlemciler için tasarlandı. Bu nedenle BIOS, modern bir bilgisayarın yeteneklerini tam olarak gerçekleştiremez.

4. Disk bloklarının adreslenmesinde kısıtlamalar vardır, bu da 8GB sınırının ötesinde bulunan işletim sistemlerinin yüklenmesinde sorunlara yol açar. BIOS'un modern sürümlerinde, modern işletim sistemlerinde bu sorunun çözülmesine yardımcı olan bir uzantı bulunur. Ancak bu uzantı eski BIOS özellikleriyle uyumlu olmadığından, eski BIOS arayüzlerini kullanan DOS gibi daha eski işletim sistemleri 8 GB sınırını geçemedi ve geçemeyecek.

Modern işletim sistemlerinde bu eksikliklerin üstesinden gelmek, sabit disklerle çalışmak için kendi sürücüleri kullanılarak gerçekleştirilir. Bununla birlikte, ilk aşamada, işletim sistemi çekirdeği henüz belleğe yüklenmediğinde ve disklerle çalışmak için sürücülere sahip olmadığında, BIOS, sistemi önyüklemenin tek birleşik yolunu sağlar.

BIOS özellikleri, sürücülere benzersiz numaralar atayarak onlara erişim sağlar. Disk numarası için 80-FFh aralığında bir sayı içeren 1 bayt ayrılır (00h-7Fh sayıları disketlere karşılık gelir). BIOS, ayarlarında sürücüleri 80h, 81h, 82h, sayılarına karşılık gelen C, D, E. harfleriyle adlandırır. Bu harfler fiziksel sürücülere karşılık gelir ve işletim sistemlerinde görülen mantıksal sürücü harfleriyle karıştırılmamalıdır.

1.2.4. Büyük disklerle çalışırken BIOS sorunları

Standart BIOS işlevleri bir diskle yalnızca silindir, kafa ve sektör açısından çalışır. Okuma ve yazma işlevlerine ilişkin tüm parametreler işlemci kayıtlarına aktarılır ve

-Silindir numarasına (1024 silindir) 10 bit ayrılmıştır.

-Kafa numarasına (256 kafa) 8 bit ayrılmıştır.

-Sektör numarasına (63 sektör) 6 bit ayrılmıştır.

Yerleşik sabit sürücü denetleyicileri için ilk ATA standardı tanımlandı

Aşağıdaki sabit sürücü parametre aralıkları:

-Silindir numarasına (65536 silindir) 16 bit ayrılmıştır.

-Kafa numarasına (16 kafa) 4 bit ayrılmıştır.

-Sektör numarasına (64 sektör) 6 bit ayrılmıştır.

Bu gereksinimlerin birleşimi sonucunda BIOS tarafından adreslenebilen disk kapasitesi 504 MB ile sınırlandırılmıştır. Daha büyük disklerin ortaya çıkmasıyla birlikte disk alanı kullanımıyla ilgili sorunlar ortaya çıktı. Bu sorunları çözmek için BIOS'ta farklı modlar uygulanmıştır. yayınlar disk adresleri.

NORMAL mod . Bu aslında sadece 504 MB’ın göründüğü bir mod. Bu modda tüm silindir, kafa ve sektör numaraları değişmeden sabit disk denetleyicisine iletilir. Bilgilerin çoğuna erişilememesi nedeniyle bu modun kullanılması yeni disklerde mümkün değildir.

BÜYÜK mod . Bu mod geliştirilmiş bir NORMAL moddur. BIOS, kafaları ve silindirleri dönüştürerek diskin mantıksal geometrisini değiştirir. BIOS'un kullanabileceği kafa sayısı, diskin kendisindeki mümkün olan maksimum kafa sayısını 16 kat aştığı için, BIOS mantıksal silindir sayısını 2,4,8 kat azaltır ve aynı zamanda mantıksal kafa sayısını artırır aynı sayıda. Dönüştürme katsayısını hatırlar ve diske her erişildiğinde denetleyiciye bir komut oluşturmadan hemen önce ters dönüşümü gerçekleştirir. Böylece dönüşümü kullanarak daha fazla disk bloğunu adreslemek mümkündür.

LBA modu . Bu modda doğrusal blok numarası kontrolöre gönderilir. Bu sayede BIOS'un mantıksal geometrisini bazı başlangıç ​​disk geometrilerine göre ayarlaması gerekmiyor, basitçe mevcut değil. Bu nedenle BIOS, kafa sayısını 255'e, yani 8 GB'a kadar adreslemenize olanak tanıyan mümkün olan maksimum değere atar.

Yazılım bir yol üzerindeki sektör sayısına ve kafa sayısına bağlıysa, genel anlamda farklı modlar birbiriyle uyumsuzdur. Yalnızca doğrusal adresleme evrensel kalır. Bu nedenlerden dolayı, sürücü formatlandıktan sonra BIOS ayarlarında sürücü modunun değiştirilmemesi önemle tavsiye edilir. Aksi halde okunmayabilir.

2.3. Bir sabit sürücünün blok şeması

Bir sabit sürücüyü daha etkili bir şekilde kullanmak için, en yararlı yönleri diskin işlevsel bloklarının fiziksel organizasyonu ve verileri temsil etmedeki soyutlama katmanları olan iç yapısını anlamanız gerekir.

İşletim sistemlerini bir diske yerleştirirken yapısının özelliklerini dikkate alırsanız, dosya sisteminde ve sonuç olarak bir bütün olarak tüm sistemde daha yüksek performans elde edebilirsiniz.

1.3.1. Fiziksel bir cihazın blok şeması

Sabit sürücünün blok şeması aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. Sistemin merkezi işlemcisi, yüksek hızlı çevresel aygıtları bağlamak için standart arayüzler aracılığıyla sabit sürücüyle iletişim kurar. Modern sabit sürücülerde, bilgi yazma ve okuma işlemlerine yönelik tüm kontrol devreleri, yerleşik sabit sürücü denetleyicisinde yoğunlaşmıştır. İşlemci, G/Ç işlemlerini gerçekleştirmek için komutlar gönderir ve denetleyici, bir kesinti vererek ve işlemin tamamlanma durumunu döndürerek işlemlerin tamamlandığına ilişkin onu bilgilendirir.

Dahili denetleyicikafaların hareketini, park etmelerini ve bilgilerin doğrudan manyetik disklere kaydedilme süreçlerini tamamen kontrol eder. Bununla birlikte, kafa sürücüleri ve iş mili mekanik parçalar olduğundan, yani elektroniğe kıyasla çok yavaş olduğundan, disklerin kendileri oldukça zayıf dinamik özelliklere sahiptir. Manyetik plakaya yazma veya okuma işlemi başlamadan önce, manyetik kafaların kayıt alanının üzerine çıkması için oldukça uzun bir bekleme süresi vardır. Bu süre, kayıt süresinden iki veya üç kat daha uzun olabilir, bu nedenle tüm modern diskler özel ara bellekle donatılmıştır.

Görevler ara bellek. Yüksek verim ve yeterli depolama kapasitesiyle ani ve nadir disk yazma işlemlerini anında karşılayabilir. Kafaları yeni bir yola yerleştirirken, modern kontrolörler genellikle tüm parçayı tampon belleğe önceden okumaya başlar; bu, genellikle birkaç bitişik disk bloğunun okunması büyük olasılıkla mümkün olduğundan, sonraki okumalarda yavaş mekaniğin beklenmesini önler. Yukarıdakilere ek olarak, bu bellek, aynı dosyalara birden çok kez erişildiğinde disk erişimini hızlandırmak için RAM'den ayrılan normal bir disk önbelleği görevi görebilir.

Pirinç. 1 Bir sabit sürücünün blok şeması

Bir sabit sürücünün performansını ciddi şekilde azaltan ana faktör, kafaların konumlandırılmasıdır. Bu işlem en az miktarda CPU gücü kullanır.

Konumlandırma olmadan akışlı okuma için işlemci yükü, konumlandırmaya göre daha yüksektir. Konumlandırma nedeniyle bilgi alışverişi iki ila üç büyüklük düzeyinde zayıflar. Ancak işlemcinin yükünün boşaltılmasına rağmen çoğu uygulamada bu yalnızca veri için ek beklemeye neden olur. Bu nedenle, sabit disklerdeki bilgileri, konumlandırmaya mümkün olduğunca az ihtiyaç duyulacak şekilde düzenlemeye çalışmak mantıklıdır.

Manyetik diskin izleri farklı uzunluklara sahipken, manyetik disk üzerindeki bir bitlik bilginin boyutu sabit bir uzunluğa sahiptir. Manyetik plakaların doğrusal dönüş hızı da farklı izlerde farklılık gösterir. Böylece, diskin dönme merkezinden daha uzakta bulunan ilk izlere, son olanlara göre daha fazla blok yerleştirilebilir ve bu blokların okuma hızı en yüksek olacaktır.

Aynı nedenden dolayı, başlangıç ​​izlerinde konumlandırmaya daha az ihtiyaç duyulur. Bunun bir sonucu olarak, başlangıç ​​​​alanıyla çalışırken ortalama disk performansı geri kalanından daha yüksek olacaktır, bu nedenle performans açısından en zorlu verileri bu parçalara, örneğin takas için bir bölüme yerleştirmek daha karlı olacaktır. , sıklıkla işletim sistemi programları olarak adlandırılan bir bölüm vb.

1.3.2. Bilgi temsili için soyutlama düzeyleri hiyerarşisi

İşletim sistemleri ve depolama ortamları geliştikçe, kullanıcı verilerini düzenlemek için çok düzeyli bir sistem ortaya çıktı. Bunun nedeni, sabit sürücü denetleyicileri için açık standartların ve bunların bir bilgisayarla etkileşime yönelik protokollerinin getirilmesi, veri yapısının kendisinin karmaşıklığı, erişilebilir RAID teknolojisinin ortaya çıkışı ve diğer nedenlerden kaynaklanmaktadır. Bu bölümde farklı soyutlama düzeyleri hakkında bilgi verilmektedir.

Seviye şeması aşağıdaki Şekil 2'de gösterilmektedir.

Seviye 1 aşırı sayıda veri bloğu içeren ve hatalı olanların varlığına izin veren ham disk alanını temsil eder. Bunlar doğrudan manyetik ortam üzerine yerleştirilen bloklardır. Bu seviyede sadece kendilerine ait adres etiketleri bulunur ancak bazı blokların hatalı olması nedeniyle sürekli numaralandırmaları henüz mümkün değildir. Bu seviyedeki işlem, sabit sürücü denetleyicisinde tamamen gizlidir ve kullanıcı tarafından erişilemez.

Seviye 2 adreslenebilir bir veri blok alanını temsil eder. Bu seviyede disk kapasitesi, cihaz pasaportunda belirtilen medya kapasitesine karşılık gelir. Adreslenebilir blok alanı artık hatalı bloklar içermiyor, dolayısıyla blokların benzersiz doğrusal numaraları var. Bu sayılar okuma-yazma işlemleri için sabit sürücü denetleyicisine belirtilir. Tipik olarak bir diskin adreslenebilir kapasitesi, plaka alanı ve bilgi depolama yoğunluğuna göre hesaplanan ham kapasitesinin %70-90'ıdır.

3. seviye örtüşmeyen bölümlere (bölümlere) bölünmüş bir sabit sürücünün adres alanıdır. Bölümler, bitişik bloklardan oluşmaları bakımından tam olarak bir disk gibidir. Bu organizasyon sayesinde bir bölümü tanımlamak için bölümün başlangıcını ve uzunluğunu bloklar halinde belirtmek yeterlidir.

Diskin bölümlere ayrılması programlı olarak gerçekleştirilir ve sabit diskin ilk bloğunda bulunan bölüm tablosu kullanılarak açıklanır. Bu seviyedeki bölümler gerçek, fiziksel bölümlerdir ve adresleri fiziksel cihazdaki adreslerdir.

Seviye 4 sanal bölümler içerir. Sanal bölümler, bitişik bir adres alanının bölümleme fikrini genelleştirir, ancak bir veya daha fazla fiziksel diskin birden çok fiziksel bölümünden oluşturulabilir. İşletim sisteminde, bu tür bölümler, sanal bölümdeki bir bloğun mantıksal adresine dayalı olarak gerçekte erişilmekte olan bloğun ve diskin sayısını hesaplayan basit bir filtre katmanı kullanılarak kolayca uygulanır. Basit masaüstü sistemlerinde bu seviye yoktur (yani, tüm sanal bölümler her zaman düzey 3'teki fiziksel bölümlerle aynıdır), ancak RAID teknolojisini kullanan sistemlerde sanal bölümler, bireysel cihazların sınırlamalarının üstesinden gelmek için nispeten ucuz yollara izin verir. erişim hızı ve bilgi depolama güvenilirliği.

Seviye 5 Bölümlerde bulunan dosya sistemlerini içerir. Hemen hemen tüm durumlarda, bir bölüm tam olarak bir dosya sistemi içerir. Belki de tek istisna, hiçbir dosya sistemine sahip olmayan takas bölümü ve birkaç dosya sistemi içerebilen genişletilmiş bölümdür. İlk iki seviye. donanım, kullanıcı tarafından değiştirilemez. Geri kalan seviyeler yazılım konfigürasyonuna izin verir.

Pirinç. .2 Sabit sürücülerin çok düzeyli organizasyonu

1.4. Sabit sürücüleri biçimlendirme

Bilgi depolamayı düzenlemek için birkaç soyutlama düzeyi vardır - disk bölümleme (biçimlendirme). Fiziksel ve mantıksal biçimlendirmeyi ayırt edin.

1.4.1. Fiziksel biçimlendirme (düşük düzey)

Fiziksel biçimlendirme, bölüm 2.3.2'de açıklanan disk hiyerarşisinin ilk iki düzeyinde gerçekleşir ve denetleyicinin kendisinin bit akışını anlayabilmesi için disk üzerinde sektör adres işaretlerinin oluşturulmasından, sağlama toplamlarının ve sektörler arasına özel senkronizasyon dolgularının yerleştirilmesinden oluşur. diskten geliyor. Üreticiler bu görevi üstlendiğinden kullanıcıların genellikle düşük seviyeli formatlama yapmasına gerek yoktur. Disk doğru kullanıldığında düşük seviyeli formatlama ihtiyacı hiç ortaya çıkmamalıdır. Ancak kafaların olası dengesizliği nedeniyle bilgi kaybı mümkündür ve ardından düşük seviyeli formatlama, diskin kapasitesini geri yükleyebilir.

Modern disklerin kapasitesi ve dolayısıyla kayıt yoğunluğu o kadar yüksektir ki, kusursuz ve kusursuz bir manyetik plaka bulmak çok zordur. Ancak böyle bir plaka bulunsa bile çalışması sırasında kusurlar ortaya çıkabilir. Daha büyük kapasiteli bir plaka yapmak, hatasız bir plaka yapmaktan çok daha kolaydır. Bu nedenle modern disklerde yerleşik blok yönlendirme tabloları ve özel bir yedek blok listesi bulunur. Rezerv blokları normal bloklarla aynı şekilde biçimlendirilir ancak bilgisayarın son kullanıcısı için açık bir adrese sahip değildir. Diske entegre edilen denetleyici belirli bir bloğu yazarken bir hata tespit ederse, onu yedek listeden seçilen yeni bir konuma yönlendirecektir. Bu durumda yedek ünite arızalanan ünitenin numarasını alır.

Modern sabit sürücü denetleyicileri desteği AKILLI teknoloji özü aşağıdaki gibidir. Denetleyici, iletilen blokların sayısını ve başlangıcından bu yana yapılan disk devir sayısını takip eder. Disk sabit bir hızda döndüğünden, devir sayısı disk zamanı için bir ölçüm birimidir (diskin yerleşik bir saati yoktur). Bu verilere dayanarak rezervin tükenme oranını tahmin edebilir ve diskin ne zaman arızalanacağına dair tahminlerde bulunabilirsiniz. Böylece disk, arızalar arasındaki süreyi akıllıca kontrol etmenizi sağlar. İşletim sistemi, sabit disk parametrelerindeki değişikliklerin dinamiklerini izleyebilir ve bilgiler hala kaydedilebildiğinde kullanıcıyı disk arızası konusunda önceden uyarabilir.

Yedek blokların kullanılması disk performansını artırsa da, yedek bloğun yalnızca denetleyicinin başarısız bir blok gösterdiğinde kullanılacağı unutulmamalıdır. Bu durumda yazma durumunda herhangi bir bilgi kaybı meydana gelmez ancak okuma durumunda eksik bilgiler yedekleme bloğundan geri yüklenemez. Bu, olası hataları daha yüksek düzeyde ortaya çıkaracak ve dosyaların bozulmasına ve muhtemelen yazılım çökmelerine neden olacaktır.

1.4.2. Mantıksal biçimlendirme

Daha yüksek bir düzeyde, sürücünün mantıksal olarak biçimlendirilmesi gerekir. Mantıksal biçimlendirme, hiyerarşinin 5. düzeyinde gerçekleşir ve bir dosya sistemi oluşturarak bilgilerin daha yüksek bir organizasyona ulaşmasını içerir. Dosyalar, programların ve kullanıcıların bilgileri yapılandırmasına, bilgileri daha hızlı aramasına ve ayrıca bilgiye erişim güvenliğini yönetmesine olanak tanıyan sembolik adlara sahiptir.

Tipik olarak biçimlendirme, DOS veya Windows'taki biçimlendirme yardımcı programı veya UNIX'teki dinit gibi bir yardımcı program tarafından gerçekleştirilen bir işlemdir. Bu yardımcı programlar disk bloklarını servis kolaylığı açısından kontrol eder ve bu verilere dayanarak bilgi depolamaya uygun boş bölüm bloklarının bir haritasını oluşturur. Ek olarak, dosya sistemiyle çalışmak için gerekli tüm bilgileri içeren bir kök dizin ve süper blok adı verilen bir dizin oluştururlar. Süper blok genellikle bölümün ilk bloğunda (işletim sistemi önyükleyicisiyle birlikte) veya konumu bölümün başlangıcına göre sabit olan başka bir blokta bulunur. İşletim sistemi önyüklendiğinde, dosya sistemi sürücüsü süper bloğu belleğe okur. Ondan alınan bilgilere dayanarak kök dizinin disk konumunu ve tüm kullanıcı verilerini hesaplar. Diske daha fazla erişim, işletim sistemi dosya alt sistemi aracılığıyla programlar tarafından yapılır.

Biçimlendirme işlemi sırasında, bir bölüme sembolik bir ad (birim etiketi) atayabilirsiniz. Diğer mantıksal sürücüler arasında dosya sistemi arasındaki mantıksal sürücüyü daha kolay tanımlamaya yarar.

Disk bölümüne mantıksal biçimlendirme uygulanır. Bir bölümde oluşturulan dosya sistemi genellikle bölümün kendisiyle tanımlanır. Ancak bu tam olarak doğru değil. Gerçek şu ki, diskteki bölümün konumu hakkındaki bilgiler, MBR'de bulunan bölüm tablosundan bağımsız olarak süper blokta depolanır. Biçimlendirme işlemi sırasında bir süper blok oluşturulduğunda, bölüm tablosundan formatlanan bölümün konumu ve uzunluğu hakkındaki bilgiler süper bloğa aktarılır. Bunun nedeni, işletim sisteminin bölümle çalışmak için tüm verileri bölüm tablosundan değil süper bloktan almasıdır. Bu nedenle tablodaki bir bölümün parametrelerini değiştirdiğinizde dosya sistemi bu değişikliği algılamayacaktır. Bu nedenle, gerekli dosyaları bulmak için bir işaretçi sistemi veya yenilerini yazmak için yeni bir yer olarak düşünürseniz, bölüm tablosunun içeriği dosya sistemine karşılık gelmeyebilir.

1.5. Bölümler

İşletim sistemlerini düzenlemek için blokların disk adres alanı, bölüm adı verilen parçalara bölünür. Bölümler, bitişik bloklardan oluşmaları bakımından tam olarak bir disk gibidir. Bu organizasyon sayesinde bir bölümü tanımlamak için bölümün başlangıcını ve uzunluğunu bloklar halinde belirtmek yeterlidir. Fiziksel bölümlerin düzeyi (hiyerarşide 3. düzey) tarihsel gelişim sırasında ortaya çıkmıştır. İlk sabit disklerin bölümleri yoktu.

Sabit diskler, yalnızca tek bir dosya sistemi içermeleri bakımından disketlerle tamamen aynıydı. O günlerde FAT12 aslında PC'ler için tek dosya sistemiydi. Yalnızca 4096 küme için tasarlanmıştı ve 2 ila 32 MB'lık disk adres alanını kapsayabiliyordu; bu da, sabit sürücülerin sürekli olarak iyileştirilmesi nedeniyle kısa sürede sorunlara yol açtı. Bu durumdan çıkmanın en basit yolu, sözde fiziksel disklerin icadıydı. bölümler. Her bölüm bir FAT12 dosya sistemi içerebilir. Ancak bu, her bölümün diskteki konumunun belirtilmesini ve bölüm içindeki blokların mantıksal adreslerinin mutlak blok adreslerine çevrilmesini gerektiriyordu. Bu geçişin zamanlamasını, FAT dosya sistemlerinin süper blok yapısının artan karmaşıklığına bakarak değerlendirebiliriz. Bu, görünüşe göre 1983 yazının sonuna karşılık gelen DOS 2.13 sürümünde bir yerde meydana geldi.

Bölme tablosu.Bölmelerin ortaya çıkışı, bölme tablosunun icadına yol açtı. Bir bölüm tablosu, bir diskteki en fazla dört bölümü açıklar. Bu tabloyu diskin ilk bloğuna yerleştirdik çünkü önyükleme işlemi sırasında tabloya kolayca erişilebilmesinin tek yolu buydu. Yapının bu karmaşıklığından sonra diskin ilk bloğuna Ana Önyükleme Kaydı adı verildi ( MBR - Ana Önyükleme Kaydı).

Bölümleme tablosunu yalnızca dört bölümle sınırlamanın zamanla sakıncalı olduğu ortaya çıktı. Bu nedenle bölümlerin birincil ve genişletilmiş bölümlere ayrılması ortaya çıktı. Günümüzde bir sabit sürücüyü bölümlere ayırmak standart ve zorunlu bir prosedürdür. Diskleri bölümlemeden kullanmak mümkün değildir. Diski birkaç bölüme ayırma ihtiyacı aşağıdaki nedenlerden kaynaklanmaktadır:

-Bir sabit sürücüye birden fazla işletim sistemi kurmak;

-Disk alanı kullanımının verimliliğinin artırılması;

-Farklı kullanıcılar için dosyaların görünürlüğünü yönetin. (Üçüncü taraf kullanıcılara, virüslere ve program arızalarına karşı koruma);

-Daha kolay ve daha hızlı arşivleme ve kurtarma için farklı veri türlerinin izolasyonu.

Bölümler, adı neredeyse tüm işletim sistemlerinde standart olan fdisk programı tarafından oluşturulur. Örneğin, aşağıdaki gibi yardımcı programlar Bölme Büyüsü ve SyMon, normal fdisk'in yeteneklerinden önemli ölçüde üstün olan, bölümler oluşturmak ve bunlarla çalışmak için kendi araçlarını içerir.

1.5.1. Birincil bölümler

Birincil bölümler, tutamaçları doğrudan MBR'de bulunduğundan bu şekilde adlandırılmıştır. Birincil bölümler, dosya sistemlerini, özel takas bölümlerini ve ek bölümleri tanımlar. Bilgisayar, tüm Microsoft sistemleri ve diğer üreticilerin çoğu işletim sistemi için yalnızca birincil bölümlerden önyükleme yapabilir.

1.5.2. Ek (genişletilmiş) bölümler

Ek bölüm, birincil bölümün özel bir türüdür. Doğrudan dosya sistemini içermez. Bunun yerine genişletilmiş bir bölüm tablosunu saklar. Şekilde yaklaşık bir topoloji gösterilmektedir.

Pirinç. 3 Genişletilmiş bölümün iç yapısı

Genişletilmiş bölümün ilk bloğu, MBR bölüm tablosuna benzer bir bölüm tablosunu saklar (biçimi kesinlikle MBR'dekiyle aynıdır, bkz. bölüm 2.8.1). Bu tablodaki ilk giriş, bu bölümleme tablosunun kendi konumuna göre bazı alt bölümleri açıklar ve ikincisi, bölümü tanımlamaz ancak bir sonraki genişletilmiş bölümleme tablosuna mutlak bir bağlantıdır (tüm diskin başlangıcına göre). Çoğu sistem programı şunları gerektirir:

-Her bölme tablosu ilk silindir bloğunda bulunuyordu.

-Her bir genişletilmiş bölüm tablosu yalnızca bir bölüm tanıtıcısı ve bir sonraki genişletilmiş bölüm tablosuna bir bağlantı içeriyordu.

-Sonraki her genişletilmiş bölüm tablosu, diskin başlangıcından öncekine göre daha uzağa yerleştirildi.

-Genişletilmiş bölüm tablosunda açıklanan bölüm hemen ardından, genellikle bir sonraki parçanın başlangıcında yer alır.

Böylece, ek bir bölüm tamamen kendi içinde yer alan bölümler zincirini açıklar. Bununla birlikte, ilk bölümü olmayan bu zincir, kalan alt bölümlerden hemen önce bulunan genişletilmiş bölüm tablolarında herhangi bir değişiklik yapılmasına gerek kalmadan, daha az alt bölüme sahip genişletilmiş bir bölüm olarak ele alınabilir.

1.5.3. Ek bölümün alt bölümleri

Ek bölümün alt bölümleri birincil bölümlere tamamen benzer. Dosya sistemlerini içerebilirler ve takas görevi görebilirler. Önlerinde tüm yolun ayrıldığı genişletilmiş bir bölme tablosu bulunduğundan silindir sınırına tamamen hizalanamazlar. Bu nedenle diskin ilk izinin ilk sektöründe başlarlar.

Genişletilmiş bölüm alt bölümleri ile mantıksal sürücüler arasında karışıklık var. Karışıklık fdisk yardımcı programından kaynaklanmaktadır. Bu yardımcı program, ek bir bölüm içinde alt bölümler oluşturur ve bunları mantıksal sürücüler olarak adlandırır. Ancak mantıksal disk, FAT, NTFS veya HPFS dosya sistemini içeren, yani işletim sistemi tarafından anlaşılabilen biçimlendirilmiş bir bölümdür. Ancak her alt bölümün böyle bir sistemi içermesi şart değildir.

1.5.4. Bölümleri yeniden boyutlandırma.

Bölüm boyutu fiziksel katmanda iki yerde saklanır:

-bölüm tablosunda ana (MBR) veya genişletilmiş bir tablo.

- dosya sisteminin bir süper bloğunda.

Bu nedenle, bir bölümü yeniden boyutlandırırken karşılaşılan temel zorluk bu değişiklikleri senkronize etmektir. Boyutu tek bir yerde değiştirmek yeterli değildir. Disk mantıksal biçimlendirildikten sonra dosya sistemi hiçbir zaman bölüm boyutuna uyum sağlamaz. Dosyalar her zaman uzunluğu dosya sistemi süper bloğu tarafından belirlenen disk alanına tahsis edilir. Bu nedenle, süper bloktan ve bölüm tablosundan bölüm uzunluğu değerlerinin eşitliği ihlal edilirse, farklı dosya sistemlerinin diskte kesişmesi tehlikesi vardır ve bu, er ya da geç, dosya bozulmasına yol açacaktır.

Biçimlendirilmiş bir bölümün yeniden boyutlandırılması özel programlar kullanılarak yapılmalıdır. Bu programlar dosya sistemini anlar, bölümün silinmesi gereken kısmının dosya içerip içermediğini teşhis eder, bunları başka bir konuma taşır, FAT, MFT veya inode gibi hizmet yapılarını kısaltır veya uzatır. Ancak dosya sisteminin kontrol yapıları boyutunun yeni değerine uyarlandıktan sonra bu yeni değer süper bloğa ve ardından bölüm tablosuna yerleştirilebilir.

Biçimlendirilmemiş bir bölümü değiştirmek çok daha kolaydır. Orada dosya sistemi olmadığı için süper blok da yok ve sadece bölüm tablolarındaki değerleri değiştirmeniz gerekiyor.

1.6. Dosya sistemleri

Sabit sürücü açısından bakıldığında, dosya sistemi, bilgilerin düzenli depolanması için bir bölümü hizmet ve kullanıcı bloklarına bölümleyen bir sistem olarak anlaşılmalıdır. Hizmet blokları, dosyalar tarafından doldurulabilen veya ücretsiz olarak kullanılabilen kullanıcı bloklarının durumunu tanımlar. Dosya sisteminin görevleri şunları içerir:

-Yeni dosyalar için ücretsiz blokların tahsisini yönetin

-Dizinleri, dosya adlarını ve bağlantıları yönetin

-Dosya içeriğini ada göre arayın.

Farklı dosya sistemleri yukarıdaki işlevleri değişen verimlilik dereceleriyle uygular ve ayrıca farklı dosya sistemleri tarafından da desteklenir. En sık karşılaşılan dosya sistemleri aşağıda listelenmiştir.

1.6.1. FAT16

Bu dosya sistemi günümüzde halen kullanılmakta olan en eski sistemlerden biridir. Desteği çoğu modern işletim sisteminde uygulanmaktadır: DOS, Windows 95/98/ME, Windows NT /2000/ XP, OS /2, Linux, QNX, FreeBSD ve diğerleri.

Dosya sisteminin adı ana kontrol öğesinin adından gelir. Dosya Ayırma Tablosu. Veri yerleştirme birimi kümedir. birkaç bitişik disk bloğundan oluşan bir koleksiyon. Küme boyutu 1, 2, 4, 8, 16, 32 veya 64 blok olabilir. Dosyalar küme zincirleridir. Dosya ayırma tablosu, her dosyaya ait olan küme zincirlerini açıklar. Her küme en fazla bir dosyaya ait olabilir.

Dosya sistemi adındaki 16 sayısı, küme numarasını dosya ayırma tablosunda saklamak için ayrılan ikili basamak sayısını gösterir. FAT16, bir diskte boyutu 512 ila 32768 bayt arasında olabilen 65525 adede kadar kümeye izin verir. Bu, boyutu 2 GB'a kadar olan mantıksal diskler oluşturmanıza olanak tanır. Disk boyutu ne kadar büyük olursa, gereken küme boyutu da o kadar büyük olur.

Genel olarak konuşursak, büyük kümeler disk alanı verimliliğini azaltır. Bunun nedeni birçok dosyanın kısa olması ve kümedeki bir miktar alanın boşa harcanmasıdır. Daha fazla güvenilirlik için diskte iki FAT kopyası saklanır. Dosya yerleşimindeki her değişiklik her iki tabloya aynı anda yansıtılır. Bu tablolar arasındaki uyumsuzluk bir hatadır. Bir tutarsızlık ortaya çıkarsa hangi tablonun daha doğru bilgi içerdiğini belirlemenin kanıtlanmış bir yolu yoktur. Bu nedenle, iki kopyaya sahip olmak yalnızca kopyalardan birinin diskten fiziksel olarak okunamadığı durumlarda haklı çıkar. Bu durum sabit sürücüler için son derece düşük bir ihtimal olup yalnızca disketler için mümkündür. Aslında FAT sistemlerinin gelişimi halen disketler için kullanılan FAT12 sistemi ile başlamıştır. Disketler söz konusu olduğunda, FAT'ın bir kopyasına ait bir bloğun arızalanması, fiziksel olarak hiçbir şekilde ikinci kopyanın bir bloğunun arızalanmasıyla ilgili değildir, dolayısıyla iki kopyaya sahip olmak haklıdır. FAT'ı değiştirirken herhangi bir yazılım hatası genellikle her iki kopyaya da eşzamanlı olarak yansıtılır. Her durumda FAT'ın her iki kopyası da doğru okunursa doğru kopyayı seçme sorunu ortaya çıkar.

FAT16 dosya sisteminin topolojisi Şekil 2'de gösterilmektedir. 4.

Pirinç. 4 FAT16 bölüm topolojisi

Kullanıcı kümeleri, boyutu biçimlendirme sırasında ayarlanan ve daha sonra işletim sistemi tarafından değiştirilmeyen kök dizinin hemen arkasında bulunur.

1.6.2. FAT32

FAT32 sistemi, FAT sisteminin geliştirilmiş halidir. Küme sayısını kodlayan bit sayısı 32'ye çıkarıldı. Bunun sonucunda FAT32, FAT16 sistemine göre neredeyse 65.000 kat daha fazla küme barındırabilme kapasitesine sahip. Küme boyutu küçük olsa bile, boyutu 2 TB'a kadar olan bölümler bu dosya sistemi için biçimlendirilebilir. Ek olarak, FAT32 sisteminin bir yedek önyükleme kaydı vardır ve kök dizinin rastgele bir konumuna izin verir.

FAT32 sistemi, Windows 95 OEM Sürüm 2'den başlayarak Windows 98, ME ve ayrıca Windows 2000, XP'de kullanılabilir. MS-DOS, Windows 3.1, Windows NT 3.51/4.0, Windows 95'in önceki sürümleri FAT32'yi kullanamaz.

Pirinç. 5 FAT32 bölüm topolojisi

FAT16'dan farklı olarak FAT32'de kök dizin, diğer dosyalar gibi kümeler halinde bulunur. Önyükleme kaydı, ilk kümesine bir bağlantı içerir.

1.6.3. NTFS

NTFS dosya sistemi FAT sistemlerinden daha karmaşıktır. Onunla çalışmak için daha fazla RAM gereklidir, bu nedenle kullanımı yalnızca yüksek güvenilirlik gerektiren nispeten üretken sistemlerde kendini haklı çıkarmaya başlar. NTFS, Windows NT, Windows 2000 ve Windows XP işletim sistemlerinde kullanılmaktadır. Alanın önemli bir kısmı hizmet veri yapıları altında "boşa harcandığından" NTFS için 400 MB'tan küçük bölümlerin biçimlendirilmesi önerilmez.

NTFS'nin kalbinde MFT (Ana Dosya Tablosu) adı verilen bir veri yapısı bulunur. MFT aynı zamanda diğer dosyalar hakkındaki kayıtları saklayan bir sistem dosyasıdır. Her dosya girişinin sabit bir uzunluğu vardır. Kayıt, tüm dosyalarda ortak olan bazı sabit bilgilerin yanı sıra dosya özellikleri Dosyanın adını, verilerinin konumunu, oluşturulma saatini ve tarihini vb. açıklayan her dosya, MFT tablosunda bir dizin olan tek bir sayıyla tanımlanır.

FAT sistemleri gibi NTFS sistemleri de kümelerden oluşur. Ancak FAT üzerinde çeşitli iyileştirmeler yapıldı. Kümeler, bölüm boyutundan bağımsız olarak 2'nin katı olan herhangi bir sektör boyutuna sahip olabilir. Kümeler tüm bölümü doldurur, yani 0 numaralı küme bölümün hemen başında başlar. Böylece, küme numarasına ve boyutuna bağlı olarak herhangi bir kümenin disk üzerindeki konumu benzersiz bir şekilde hesaplanır.

NTFS sistemi, dosyaların şifrelenmesine, sıkıştırılmış biçimde saklanmasına, dosya işlemlerinin günlüğe kaydedilmesine ve dizinlerdeki dosyaların yalnızca isme göre değil, isteğe bağlı bir özniteliğe göre indekslenmesine olanak tanır. Bir dizinde dosya bulmak, FAT sistemlerine göre daha akıcı bir işlemdir.

Pirinç. 6 NTFS bölüm topolojisi

NTFS'nin dezavantajı, MFT'nin hayati bir yapı olması ve hasar görmesi, parçalanmamış olsalar bile dosyaların kurtarılmasını tamamen imkansız hale getirmesidir. Dizin girişi yalnızca dosyanın disk konumunu bir öznitelik olarak içeren bir MFT girişine başvurur. FAT sistemi, daha ilkel olmasına rağmen, parçalanmamış bir dosyanın, dosyanın ilk kümesini ve boyutunu doğrudan belirten bir dizin girişinden geri yüklenmesine olanak tanır.

1.6.4. HPFS

Bu dosya sistemi IBM tarafından geliştirilmiştir ve NTFS'nin uzak bir akrabasıdır. Esas olarak OS/2 işletim sisteminde kullanılır ancak Windows NT'nin önceki sürümlerinde de desteklenir.

HPFS, FAT'tan daha iyi özelliklere sahiptir; dizinler, büyük dizinlerde gerekli dosyaları hızlı bir şekilde aramanıza ve dosyaları ada göre sıralamanıza olanak tanıyan bir ağaç biçiminde sunulur. Bu dosya sisteminde küme yoktur; boş alan sektör bazında tahsis edilir. Bölümün tamamı 8MB'lık bölümlere ayrılmıştır, her bölümdeki boş alan bir bitmap ile tanımlanır. Bu, FAT sisteminde olduğu gibi başınızı diskin başına değil, yalnızca en yakın bitmap'e taşımanız gerektiğinden, dosyalar için yer ayırmayı kolaylaştırır.

1.6.5. Ext2f'ler

Bu dosya sistemi Linux'ta ana dosya sistemi olarak kullanılır.

1.7. Dosya sistemlerini bağlama

Diskte saklanan her dosyanın kendi adı vardır. Adını bilen kullanıcılar, dosyanın içerdiği verilerle, onu programlara işaret ederek çalışabilirler. Dosyalar genellikle bir dizin ağacı veya klasör şeklinde düzenli bir şekilde düzenlendiğinden, her dosyanın, ağacın kökünden itibaren konumunu belirten tam bir adı vardır. Belirli bir dosya sistemi altında biçimlendirilmiş her disk bölümü bir kök dizini içerir ve gelecekteki dosya sisteminin kullanıcıya sunulan kısmını tanımlar. İşletim sisteminin kullanıcının dosyalarını bulması için dosyanın tam adını gerektirir.

Böylece dosya adı, bulunduğu bölümün adından ve bu bölüm içindeki adından oluşur. Bu herhangi bir dosya sistemi için geçerlidir. Örneğin, bir DOS sisteminde autoexec.bat dosyasının tam konumunu belirtmek için C:\autoexec.bat belirtmelisiniz. Bu durumda C: adı bölümü belirtir ve \autoexec.bat adıdır. içindeki dosyanın adı.

Dosya sistemi içeren bir bölüme sembolik bir ad atama işlemine montaj denir. Montaj, işletim sistemi başlatıldığında gerçekleşir ve bu işlemle dosyalarla çalışma başlar.

Tarihsel olarak, dosya sistemlerinin montajı, dosya sisteminin çok esnek olduğu unix sistemlerinde ortaya çıktı. Tüm dosya sisteminin tek bir kök dizini vardır ve dosya adları belirli fiziksel aygıtlara sıkı sıkıya bağlı değildir. Bağlama işlemine ek olarak eşleştirilmiş bir ayırma işlemi de vardır. Her iki işlem de kullanıcı tarafından yalnızca işletim sistemi başlatıldığında değil, işlem sırasında da kullanılabilir. Kullanıcı bağımsız olarak bağlama noktalarını tanımlayabilir, böylece sistemdeki fiziksel disklerin sayısı değiştiğinde dosya adları değişmeden kalır. Ayrıca, bilgisayar yapılandırmasını değiştirme sürecinde dosyalara erişilemez olsa veya adları değiştirilse bile, kullanıcı her zaman dosya sisteminin bir kısmının bağlantısını kesebilir ve onu dosya hiyerarşisinde doğru yere bağlayabilir.

Microsoft işletim sistemlerinde böyle bir esneklik yoktur. Dosya adları ortak bir kökten değil, bulundukları sürücünün adından başlar. Bağlama işlemi sistem tarafından başlangıçta bir kez gerçekleştirilir ve bağlama noktalarının adları, yani disklerin adları, donanım aygıtlarının yapılandırmasına bağlı olarak sistem tarafından katı bir şekilde atanır. Bu, dosyalarla çalışırken önemli bir rahatsızlık yaratır, çünkü fiziksel disklerin hemen hemen her eklenmesi veya çıkarılması, kullanıcının bilgisi olmadan kalan disklerin bağlama noktalarında değişikliklere yol açar.

Sürücü adlarının değiştirilmesi sıklıkla C: sürücüsünde bulunmayan programların yollarını keser.

Microsoft Windows NT/2000/XP sistemlerinde diskler, bilgisayar başlatıldığında takılır ancak önyükleme diski dışında disk adlarının yeniden atanmasına izin verir. Bu, pratikte oldukça zahmetli olmasına rağmen, konfigürasyonun değiştirilmesiyle ilgili sorunlardan kısmen kaçınmanıza olanak tanır.

1.7.1. Sürücü adlandırma sırası

Microsoft işletim sistemlerini yüklerken, bölümler (hem ana hem de ek alt bölümler) mantıksal disklerin taşıyıcıları olarak hareket eder, böylece işletim sistemi onlara alfabetik aygıt adlarını atar. Sisteme yeni sabit sürücüler eklemek veya mevcut olanları kaldırmak, harflerin farklı mantıksal sürücülere atanma sırasını etkiler ve bu da çoğu zaman istenmeyen etkilere yol açar.

Birçok programın ayarları belirli dosyalara giden tam yolları içerir, yani bunlar belirli mantıksal sürücülere bağlıdır. Sürücü harfi adlarını değiştirirken ayarlar yanlıştır ve programlarla çalışmayı imkansız hale getirir.

DOS, Windows 3.x, Windows 95/98/ME, OS/2

Bu işletim sistemleri, sürücü adlarını mevcut sürücülere ve bunlar üzerindeki bölüm türlerine göre katı bir şekilde atar. Bölümleri atama kuralları aşağıdaki gibidir:

1. Adlar, tanınan tüm etkin birincil bölümlere fiziksel disk sırasına göre atanır.

2. Genişletilmiş bölümlerin içinde bulunan tüm tanınan disklere adlar atanır. Genişletilmiş bölümler fiziksel disklerin sırasına göre sıralanır.

3. Kalan tüm birincil bölümlere fiziksel disk sırasına göre adlar atanır.

Bu nedenle fiziksel disk sayısının değiştirilmesi mantıksal disklere atanan harflerin değişmesine neden olabilir. Belirli bir işletim sistemi tarafından tanınan bir dosya sistemini içeren yeni bir bölüm eklendiğinde veya silindiğinde de harf kayması meydana gelebilir. İşletim sistemi tarafından tanınmayan bir dosya sistemi içeren bölümler atlanır, böylece harf kayması meydana gelmez.

Windows NT/2000/XP

Başlangıçta, yükleme işlemi sırasında bu işletim sistemleri, NTFS bölümlerinin de tanınması dışında DOS ve Windows 9x sürümlerine benzer şekilde davranır. Ancak gelecekte bu sistemler, sistemin başlatıldığı disk dışındaki tüm disklerin adlarının yeniden atanmasına izin verecektir. Diskin yeniden atanması, Windows NT/2000/XP'de bulunan Disk Yöneticisi yardımcı programı kullanılarak gerçekleştirilir. Disk adlarını atadıktan sonra, bunlar kendi bölümlerine atanır ve artık diğer bölümlerin görünümüne veya kaldırılmasına bağlı değildir.

1.8. İşletim sistemi önyükleme sırası

İşletim sistemi yükleniyor. çok adımlı süreç. Donanımı test ettikten ve önyüklemeyi destekleyen aygıtların listesini belirledikten sonra BIOS'ta başlar. Bu tür aygıtlar çeşitli disk sürücüleri, ağ bağdaştırıcıları, bantlar ve diğer aygıtlar olabilir. Ancak birincil önyükleme aygıtları sabit sürücülerdir.

1. Önyüklemenin yapılacağı diski seçin. Seçim, BIOS kurulumunda önyükleme yapılacak aygıtın genel seçimi sırasında kullanıcı tarafından yapılır. Aynı zamanda BIOS, önyükleme diskinin diğer tüm diskler arasında ilk sırada yer alması için disk numaralarını yeniden atar.

2. Ana önyükleme kaydı (MBR) seçilen diskten okunur. Okunan verinin doğruluğundan sorumlu olan imza kontrol edilir. Kontrol, MBR'nin bir parçası olan önyükleyiciye aktarılır. Bu noktadan itibaren önyükleme kontrolü BIOS'tan çıkar ve sabit sürücüde bulunan programlar tarafından belirlenir.

3. MBR'den gelen önyükleyici, işletim sisteminin önyükleme bölümünü tanımlar. Standart bir MBR önyükleme yükleyicisi durumunda, önyükleme bölümü, MBR bölümleme tablosundan etkin bölüm olarak özel bir bayrakla işaretlenmiş bir bölüm haline gelir. SyMon durumunda, önyükleme bölümü kullanıcı tarafından işletim sistemi ayarlarında belirtilir. İşletim sisteminin önyükleme sektörü, önyükleme bölümünün ilk bloğundan okunur. Bu bloğun imzası kontrol edilir ve başarılı olması durumunda kontrol, içinde bulunan yükleyiciye aktarılır.

4. İşletim sistemi yükleyicisi, işletim sistemi çekirdeğini yükler ve kontrolü çekirdeğe aktarır.

5. Çekirdek başlatıldıktan ve sabit disk sürücüleri etkinleştirildikten sonra dosya sistemlerini bağlama ve başlatma işlemi başlar.

DOS).

Bu çeşitli aşamalar farklı düzeylerde gerçekleştirilir ve bu da öncelikle uyumluluk sorunlarında kendini gösterir. BIOS ile önyükleme, başlangıçta tüm önyükleme yükleyici yazılımını standart BIOS özellikleriyle sınırlar.

Yükleyicilerin kendi işlevleri için 512 bayttan daha az tahsis edildiği göz önüne alındığında, onlardan yüksek düzeyde esneklik beklenemez. Asıl zorluk, yükleyicinin, tüm dosyayı belleğe okuyabilecek modern bir dosya sistemi mini sürücüsünü uygulamak için yeterli alana sahip olmamasıdır. Bu nedenle geliştiricilerin bootloader'ı iki aşamada yapması gerekiyor. Bunlardan ilkinde, işletim sistemi bölümünün ilk bloğunda bulunan önyükleyici, belleğe, boyutu daha büyük olan ikincil bir önyükleyiciyi okur. Zaten ikincil önyükleyici, çekirdeği dosyadan yüklüyor.

1.8.1. Ana Önyükleme Kaydı (MBR)

Ana önyükleme kaydı her zaman fiziksel diskin 0 bloğunda bulunur ve esasen bir bütün olarak sabit diskin önyükleme sektörüdür. MBR her zaman BIOS tarafından 0x0000:0x7C00 bellek adresine yüklenir. BIOS, sabit ve disketlerin önyükleme kayıtları arasında ayrım yapmaz, ancak ilkinin, ikincisinden farklı olarak bir bölüm tablosu içermesine rağmen. Belki bunun istisnası, bazı modlarda diskin mantıksal geometrisinin (kafa ve sektör sayısı) MBR bölüm tablosunun değerlerine göre ayarlanmasıdır. MBR'li bir BIOS'un ana işi, önyükleme yapmak ve kontrolü önyükleme koduna aktarmaktır.

Aşağıda MBR'nin (a) yapısı ve önyükleme kaydının bölüm tablosundaki (b) bir bölümün yapısı verilmiştir.

Pirinç. 7 Ana Önyükleme Kaydı (MBR) Formatı

1.8.2. İşletim sistemi önyükleme bloğu (BR)

Önyükleme Kaydı olarak da adlandırılan işletim sistemi önyükleme bloğunun yapısı isteğe bağlı olabilir. Temel olarak önyükleme bloklarına uygulanan iki ifade vardır:

 Önyükleme bloğunun sonunda MBR imzasına tamamen benzeyen 0xAA55 imzası vardır. Bu onların ilgili kökenlerinden kaynaklanmaktadır. BIOS pratikte bu bloklar arasında amaçlarına göre ayrım yapmaz. Ana prensibi. İndirin, imzayı kontrol edin ve çalıştırın.

 İşletim sistemi önyükleme bloğu her zaman işletim sistemi önyükleme bölümünün ilk bloğunda bulunur. Önyükleyici programının giriş noktası her zaman bloğun başlangıcına göre 0 adresindedir. Bu size standart bir MBR önyükleme yükleyicisi kullanarak herhangi bir işletim sistemini başlatmanın çok yönlülüğünü sağlar.

Önyükleme bloğu, işletim sistemi çekirdeğini arayan ve yükleyen bir program içerir. Ancak 512 bayt ciddi bir programı bunlara sığdırmak için açıkça yeterli olmadığından, aşağıdaki özelliklere sahip bir ara yükleyiciye ihtiyaç vardır:

1. Boyutu yalnızca 400-500 bayt olan bir önyükleyici ile kolayca yüklenebilecek kadar küçüktür.

2. Çekirdeği arayan ve yükleyen dosya işleme prosedürlerini barındıracak kadar büyük.

Dosya sisteminin karmaşıklığına bağlı olarak bu sorunun iki çözümü vardır.

Birincisi, önyükleyicinin işletim sistemi dosyasının bir kısmını hemen okumaya çalışmasıdır. Bu, örneğin DOS sistemi ve onun halefleri olan Windows 95/98/ME tarafından yapılır. Yükleyicileri kök dizinde IO.SYS dosyasını bulur ve ilk üç bloğunu okur. Bunun temeli. FAT sistemlerinin basitliği, dizinde belirtilen bir dosyanın ilk kümesini kullanarak dosyanın başlangıcını diskten bulmanızı sağlar. Ancak bunun yapılabilmesi için sistem dosyalarının birleştirilmesi ve normal programlardan gizlenmesi gerekir.

İkinci çözüm ise yükleyicinin devamının mutlak adreslerini kendi bünyesinde içermesi ve öncelikle devamının hafızaya okunmasıdır. Bu, örneğin ntldr, LILO ve diğerleri tarafından yapılır. Bu çözüm elverişsizdir çünkü önyükleyici kendisini dosya sistemi aracılığıyla değil doğrudan adresler; bu nedenle dosyaların değiştirilmesi önyükleme hatasına yol açabilir, bu nedenle taşınamayan bir dosya haline getirilmesi gerekir. Ancak bu gözlemlense bile tüm bölümün yeni bir konuma taşınması yine hatalı bir blok zinciri üretecek ve yükleme imkansız hale gelecektir. Bu gibi durumlarda, sabit sürücüdeki işletim sistemi önyükleyicisini geri yükleyebilecek önyüklenebilir bir disketin her zaman olması önerilir.

1.9. Çözüm

Bu bölümde sabit sürücülerdeki bilgilerin düzenlenmesiyle ilgili temel kavramlar tartışılmıştır. Herhangi bir işletim sistemi yukarıda belirtilen ilkelere dayanmaktadır.

İşletim sisteminin kurulumu diskin bölümlenmesiyle başlar. Daha sonra bölümler, işletim sistemi tarafından desteklenen dosya sistemlerinden biri için biçimlendirilir. Biçimlendirmeden sonra dosyaları depolamak için disk alanı kullanılabilir hale gelir. İşletim sistemi yükleyicisi, yazılım paketlerini oluşturulan boş alana açar. Bundan sonra programları yapılandırır ve belirli bir işletim sistemi seçildikten sonra çekirdeğin yüklenmesini sağlayan bir bölüm önyükleme kaydı oluşturur.

Bir diskin bölümlenmesi, bölüm tablosu adı verilen bir veri yapısı kullanılarak programlı olarak yapılır. Sabit sürücünün ilk bloğunda bulunur ve aynı zamanda ana önyükleme kaydı (MBR) olarak da adlandırılır. MBR, 4 bölüm için girişler içerir; sayıları boş bölüm sayısını aşarsa birden fazla işletim sistemi yüklemek için yeterli olmayabilir. Standart MBR içeriği, işletim sistemlerini bölüm tablosunda açıklanan 4 bölümden birinden başlatmanıza olanak tanır. Daha fazla işletim sistemini başlatmak için, bir önyükleme menüsü sağlayan ve kullanıcının seçtiği işletim sistemini yükleyen özel yazılım gerekir.

Herhangi bir sabit sürücü şunları içerir: ince bir manyetik malzeme tabakasıyla kaplanmış bir plaka (gözleme, ayna), bir kafa ünitesi (BMG), kafaların istenen sektöre yüksek hassasiyetle takılmasını sağlayan bir mekanizma, bir kasa ve bir mikro denetleyici kartı . Verilerin depolandığı ayna plakası (birkaç tane olabilir) dönen bir mile monte edilir. Kafalar her zaman çiftler halinde çalışır; okuma ve yazma. Konumlandırma cihazı, BMG'nin manyetik plakanın yüzeyine göre konumundan sorumludur. Kasa, yukarıdaki tüm unsurları sabitler ve bunları dış fiziksel etkilerden güvenilir bir şekilde korur. Mikrodenetleyicinin bulunduğu elektronik kart, tüm sabit disk sistemlerinin çalışmasını kontrol etme işlevlerini yerine getirir ve bilgilerin iki yönlü aktarımından sorumludur.

Sabit sürücü geometrisi

Sabit sürücü plakaları hafif metal alaşımlardan veya seramikten dökülebilir. Gözlemenin (veya çalışma yüzeyinin) her düzlemi, verilerin diskte saklandığı ve ayna parlaklığına kadar parlatıldığı özel bir manyetik madde ile kaplanır. Her kaplama katmanının (genellikle birkaç katman) ferromanyetik malzemesinin bileşimi aynı değildir ve teknolojik bir sırdır. Manyetik kafalar her çalışma yüzeyine yakın bir yerde bulunur. HDD performansını artırmak için her zaman biri okuma, diğeri yazma için çiftler halinde çalışırlar.

Biçimlendirme sırasında aynaya eşmerkezli bir çentik uygulanarak iz adı verilen benzersiz halka şeklinde bölgeler oluşturulur. Kullanım kolaylığı için, her bir yol plakanın merkezinden çıkan yarıçaplarla sektörlere (kümelere) bölünmüştür. Herhangi bir küme, hizmet bilgilerini ve kullanıcı verilerini doğrudan depolamak için kullanılan iki koşullu bölümden oluşur. Hizmet segmentinin içerikleri tesis konveyöründe bir kez oluşturulur ve daha sonra üzerine yazılmaz. Diğer şeylerin yanı sıra, hizmet segmenti levhanın yüzeyinde tüm sektörün göreceli adresini içerir. Bu nedenle okuma veya yazma işlemleri sırasında adrese kümeye erişilir.

Kümelenmiş veri bölümü kullanıcının ihtiyaç duyduğu bilgilerle doldurulur.

Başka bir deyişle, sürücü sahibinin kendisine yazdığı dosyaların parçalarını saklar. Her sektörün veri bölümünün parçalar halinde üzerine yazılma özelliğinin olmadığını unutmamak önemlidir. Sabit sürücüye kopyalanan dosyanın boyutu izin verilen küme veri alanından küçük olsa bile tamamen güncellenecektir.

Bir sabit sürücünün birkaç manyetik plakadan oluşması durumunda, uzmanlar başka bir terimi kullanıma sokar - silindir. Bu kelime, aynı aynanın farklı gözlemeleri veya bitişik çalışma yüzeyleri üzerinde bulunan ve manyetik kafa ünitesinin konumunu değiştirmeden okuma/yazma için kullanılabilen bir dizi izi ifade eder. BMG'nin konumlandırılmasının anında gerçekleşmediğini hesaba katarsak, tek bir dosyanın ideal olarak konumlandırılmış kümeleri bir silindir içine yerleştirilmelidir.

Başlangıçta her yol, merkeze yakınlığına bakılmaksızın sabit sayıda kümeye bölünüyordu. Bu, kontrolörün yalnızca numarasını ve silindir numarasını ve ayrıca işlemi gerçekleştirmek için gereken kafayı belirterek sektörü adreslemesine olanak sağladı. Üç boyutlu bir bölgeyle bir benzetme yaparsak, plaka üzerinde uzayda bir noktanın açısının (sektör numarası), yüksekliğinin (kafa numarası) ve yarıçapının (silindir numarası) belirleneceği bir tür silindirik koordinat sistemi oluşturuldu. belirtildi. Üç boyutlu Kartezyen bölge benzetmesini sürdürerek, her dairesi bir öncekine benzeyen ve ayrı bir numarayla tanımlanan çok katlı bir bina modeline ulaşıyoruz.

Belirtilen küme düzenlemesi, çevresel izlerdeki kayıt yoğunluğunu dahili olanlara göre neredeyse üç kat azalttı. Bu dezavantaj dikkate alınarak, pist üzerindeki kümelerin sayısının plakanın merkezinden uzaklaştıkça arttığı yeni bir yüzey işaretleme biçimi geliştirildi. Bu tür bilgi kaydına bölge adı verildi ve krepin geometrik boyutlarını ve yüzeyindeki göreceli kayıt yoğunluğunu artırmadan, yararlı bilgi hacminin miktarını neredeyse iki katına çıkarmayı mümkün kıldı.

Ortaya çıkan işaretlemenin Kartezyen koordinat sisteminde temsil edilmesi artık çok daha zor olduğundan, bu şekilde biçimlendirilmiş bir sabit sürücü BIOS tarafından her zaman doğru şekilde algılanamadı. Bunun nedeni, her arayüzün küme yapısını anakart donanım yazılımı tarafından anlaşılabilecek şekilde doğru şekilde dönüştürememesidir. Bu nedenle birçok disk arayüzü kullanım dışı kaldı ve zamanla tamamen unutuldu - ST506/412, ESDI ve diğerleri. Yeni markalama geometrisinin tanıtılmasıyla birlikte yalnızca IDE ve SCSI yarıştan çekilmedi.

Aslında kaotik bir dairesel yapıyı düzgün bir üç boyutlu modele dönüştürme işlemi sinsi bir aldatmacaya çok benzer. Örneğin BIOS, iz başına maksimum sektör sayısını 63 ile sınırlandırıyor; gerçekte çok daha fazla küme var. Arayüz, BIOS'u parça başına tam olarak 63 sektörün bulunduğu yanlış adres yapısıyla sunarak aldatıyor.Aynı değişiklik kafa sayısında da oluyor. Adresleme kolaylığı için sayıları 16 ila 255 parça arasında değişmektedir, aslında nadiren 6'dan fazla vardır.Bölge işaretleme ile veri alışverişi hızı, izin merkeze olan yakınlığına çok az bağlıdır. Plaka; değeri büyük ölçüde bilgi kümelerini içeren silindir numarasından etkilenecektir.

İhtiyacınız olursa lütfen bizimle iletişime geçin, bu sorunda size yardımcı olacağız.

Sabit diskin yapısı (yüzey, silindir, sektör).

Sert manyetik diskler, manyetik bir katmanla kaplanmış birkaç metal veya seramik disktir. Diskler, manyetik kafa düzeneğiyle birlikte, genellikle sabit sürücü olarak adlandırılan sabit disk sürücüsünün (HDD) kapalı bir kasasının içine takılır.

"Winchester" terimi, tesadüfen 30"/30" kalibreli 30 sektöre ait 30 parçaya sahip olan, 16 KB (IBM, 1973) kapasiteli ilk sabit disk modelinin argo adından doğmuştur. ünlü Winchester av tüfeği. Sabit sürücü, yüksek hassasiyetli mekaniğe ve sürücünün çalışmasını kontrol eden elektronik bir karta sahip çok karmaşık bir cihazdır.

Sabit disklerin yapısı genel olarak disket manyetik disklerin yapısıyla aynıdır.

Sürücüye takılan manyetik plakalar aynı eksene yerleştirilir ve yüksek açısal hızda döner. Her plakanın her iki tarafı ince bir mıknatıslanmış malzeme tabakası ile kaplanmıştır.Kayıt, her plakanın her iki yüzeyinde (en dıştakiler hariç) gerçekleştirilir.

Her plakanın her manyetik tarafının kendi manyetik okuma/yazma kafası vardır. Bu kafalar birbirine bağlanır ve plakalara göre radyal olarak (radyal olarak) hareket eder. Bu, herhangi bir platformdaki herhangi bir parçaya erişim sağlar.

Tekrarlama öğrenmenin annesidir!

Sabit disk yapısı

Sektörler

Herhangi bir sabit disk, üzerine verilerin yazılabildiği ve buradan okunabildiği devasa bir "boş sayfa" olarak düşünülebilir. Diskte gezinmek için tüm alanı küçük "hücrelere" bölünmüştür - sektörler. Sektör, diskteki en küçük veri depolama birimidir ve genellikle 512 bayt boyutundadır. Diskteki tüm sektörler numaralandırılmıştır: n sektörün her biri 0'dan n-1'e kadar bir sayı alır. Bu sayede diske yazılan herhangi bir bilgi tam bir adres alır - karşılık gelen sektörlerin numaraları. Dolayısıyla disk aynı zamanda çok uzun bir sektör çizgisi (şerit) olarak da düşünülebilir. N gigabayt diskinizde kaç sektör olduğunu sayabilirsiniz.

Bölümler

Bir sabit sürücüyü tek bir "sayfa" olarak hayal etmek her zaman uygun değildir: bazen onu birkaç bağımsız sayfaya "kesmek" yararlı olabilir; bu sayfaların her birinde, diğerinde yazılanlara zarar verme korkusu olmadan her şeyi yazıp silebilirsiniz. çarşaflar. Daha büyük ve daha az öneme sahip veya yalnızca farklı şeylerle ilgili verileri ayrı ayrı kaydetmek en mantıklısıdır.

Elbette sabit disk üzerinde yapılması gereken fiziksel değil mantıksal kesmedir; bunun için konsept tanıtılmıştır. bölüm(bölüm). Sektörlerin tüm dizisi (çok uzun bir şerit) birkaç parçaya bölünür, her parça ayrı bir bölüm haline gelir. Aslında hiçbir şeyi kesmemize gerek yok (ve bunu yapmamız pek mümkün değil); bölüm sınırlarının diskte hangi sektörlerden sonra bulunduğunu beyan etmek yeterlidir.

Bölüm tablosu

Teknik olarak disk bölümleme şu şekilde düzenlenir: diskin önceden belirlenmiş bir kısmı bölme tablosu, diskin nasıl bozulduğunu söylüyor. IBM uyumlu bir bilgisayar diski için standart bölümleme tablosu HDPT'dir ( H ard D isk P bölüm T mümkün) - diskin ilk sektörünün sonunda bulunur, sonra ön yükleyici (M Yıldız çiçeği B evet R ecord, MBR) ve “formun dört kaydından oluşur” tip Başlangıç son", her bölüm için bir tane. Başlangıç Ve son- bunlar, bölümün başladığı ve bittiği disk sektörlerinin sayılarıdır. Böyle bir tablo kullanılarak disk dört veya daha az bölüme bölünebilir: bölüm yoksa, tip 0'a ayarlanır.

Ancak dört bölüm nadiren yeterlidir. Bölüm tablosunun ek alanlarını nereye yerleştirmeliyiz? IBM PC'nin yaratıcıları evrensel bir yöntem önerdiler: dört ana bölümden biri açıklandı genişletilmiş(genişletilmiş bölüm); genellikle sonuncudur ve işgal eder Tüm kalan disk alanı.

Genişletilmiş bir bölüm, tüm diskle aynı şekilde alt bölümlere ayrılabilir: en başta - bu sefer disk değil, diskin kendisi bölüm- başlar bölme tablosu, yine kullanılabilecek dört bölüm için girişler bulunur ve alt bölümlerden biri yine kendi alt bölümleriyle vb. genişletilebilir.

Bölüm tablosunda belirtilen bölümler disk genellikle denir ana(birincil bölüm) ve genişletilmiş bölümlerin tüm alt bölümleri ek olarak(ikincil bölüm). Yani dörtten fazla ana bölüm ve istediğiniz kadar ek bölüm olamaz.

Bu şemayı karmaşıklaştırmamak için diski bölümlendirirken iki kural izlenir: birincisi, bölüm tablosundaki genişletilmiş bölümler disk en fazla bir tane ve ikinci olarak bir bölümleme tablosu olabilir genişletilmiş bölüm bir giriş (ek bir bölümün açıklaması) veya iki giriş (ek bir bölümün açıklaması ve iç içe geçmiş bir genişletilmiş bölümün açıklaması) içerebilir.

Bölüm türü

Her bölüm için bölüm tablosu şunları gösterir: tip, tanımlayan dosya sistemi Bu bölümde yer alacak. Her işletim sistemi belirli türleri tanır ve diğerlerini tanımaz ve buna göre bilinmeyen türdeki bir bölümle çalışmayı reddeder.

Bölüm tablosunda ayarlanan bölüm tipinin, bölüm içinde gerçekten bulunan dosya sistemi türünü doğru şekilde gösterdiğinden her zaman emin olmalısınız. Bölüm tablosunda belirtilen bilgilere yalnızca işletim sistemi çekirdeği tarafından değil, aynı zamanda yanlış bir tür belirtilmesi durumunda davranışı öngörülemeyen ve diskteki verilere zarar verebilecek tüm yardımcı programlar tarafından da güvenilebilir.

Dosya sistemleri hakkında daha fazla bilgi için bkz. Dosya sistemi türleri.

Mantıksal Birimler (LVM)

Bölümlerle çalışırken, bunlar üzerinde gerçekleştirilen eylemlerin doğrudan sabit sürücünün düzeniyle ilgili olduğunu dikkate almanız gerekir. Bir yandan bölümleme, disk alanının mantıksal organizasyonunun en geleneksel PC yoludur. Bununla birlikte, çalışma sırasında disk bölümleme mantığını veya alanların boyutunu değiştirmeye ihtiyaç duyulursa (ör. görev ortaya çıktığında) ölçeklendirme), bölümlerle çalışmak çok verimli değildir.

Örneğin, yeni bir bölüm oluşturmanız veya mevcut bölümün boyutunu artırmanız gerekiyorsa, ek bölümlerin sayısını sınırlama veya verileri yeniden dağıtmayla ilgili bir takım zorluklarla karşılaşabilirsiniz. Bunlardan kaçınmak çok basittir: Verileri sabit sürücünün belirli bir alanına "bağlamayı" bırakmanız yeterlidir. Linux'ta bu özellik kullanılarak uygulanır. mantıksal birim yöneticisi(LVM- L mantıksal V olume M anager). LVM, aralarında ek bir soyutlama katmanı sağlar. bölümler bir yandan ve üzerlerinde saklanıyor veri bir yandan da kendi hiyerarşik yapısını inşa ediyor.

Sabit manyetik disk sürücüsü (HDD) \ HDD (Sabit Disk Sürücüsü) \ sabit sürücü (medya), bilgi depolayabilen maddi bir nesnedir.

Bilgi depolama cihazları aşağıdaki kriterlere göre sınıflandırılabilir:

• bilgi depolama yöntemi: manyetoelektrik, optik, manyeto-optik;
• depolama ortamı türü: disket ve sabit manyetik disklerdeki sürücüler, optik ve manyeto-optik diskler, manyetik bant, katı hal bellek elemanları;
• bilgiye erişimi organize etme yöntemi - doğrudan, sıralı ve blok erişimli sürücüler;
• bilgi depolama cihazı türü - yerleşik (dahili), harici, bağımsız, mobil (giyilebilir), vb.

Halihazırda kullanımda olan bilgi depolama cihazlarının önemli bir kısmı manyetik ortamlara dayanmaktadır.

Sabit sürücü aygıtı

Sabit sürücü, çoğunlukla metal diskleri temsil eden, manyetik bir malzemeyle (gama ferrit oksit, baryum ferrit, krom oksit...) kaplanmış ve bir mil (şaft, eksen) kullanılarak birbirine bağlanan bir dizi plaka içerir.
Disklerin kendisi (yaklaşık 2 mm kalınlığında) alüminyum, pirinç, seramik veya camdan yapılmıştır. (resme bakın)

Disklerin her iki yüzeyi de kayıt için kullanılır. 4-9 kullanıldı tabaklar. Şaft yüksek sabit bir hızda döner (3600-7200 rpm)
Disklerin dönüşü ve kafaların radikal hareketi 2 kullanılarak gerçekleştirilir. elektrik motorları.
Veriler kullanılarak yazılır veya okunur yazma/okuma kafaları Diskin her yüzeyi için bir tane. Kafa sayısı tüm disklerin çalışma yüzeylerinin sayısına eşittir.

Bilgi diske kesin olarak tanımlanmış yerlere - eşmerkezli olarak yazılır Parçalar (parçalar) . Parçalar bölünmüştür sektörler. Bir sektör 512 bayt bilgi içerir.

RAM ve NMD arasındaki veri alışverişi bir tamsayı (küme) tarafından sırayla gerçekleştirilir. Küme- ardışık sektörlerin zincirleri (1,2,3,4,...)

Özel motor bir braket kullanarak okuma/yazma kafasını belirli bir parçanın üzerine konumlandırır (radyal yönde hareket ettirir).
Disk döndürüldüğünde kafa istenilen sektörün üzerinde bulunur. Açıkçası, tüm kafalar aynı anda hareket eder ve bilgileri okur; veri kafaları aynı anda hareket eder ve farklı sürücülerdeki aynı parçalardan bilgi okur.

Farklı sabit sürücü sürücülerinde aynı seri numarasına sahip sabit sürücü parçalarına denir silindir .
Okuma-yazma kafaları plakanın yüzeyi boyunca hareket eder. Kafa, diskin yüzeyine dokunmadan ne kadar yakınsa, izin verilen kayıt yoğunluğu da o kadar yüksek olur.

Sabit sürücü aygıtı

Bilgi okuma ve yazmanın manyetik prensibi

Manyetik bilgi kayıt prensibi

Manyetik ortamdaki bilgilerin kaydedilmesi ve çoğaltılması süreçlerinin fiziksel temelleri, fizikçi M. Faraday (1791 - 1867) ve D. C. Maxwell'in (1831 - 1879) çalışmalarında atılmıştır.

Manyetik depolama ortamlarında manyetik olarak hassas malzeme üzerine dijital kayıt yapılır. Bu tür malzemeler arasında bazı demir oksit çeşitleri, nikel, kobalt ve bileşikleri, alaşımları, ayrıca viskoz plastikler ve kauçuk ile manyetoplastlar ve manyetoelastlar, mikro toz manyetik malzemeler bulunur.

Manyetik kaplama birkaç mikrometre kalınlığındadır. Kaplama, manyetik bantlar ve disketler için plastikten ve sabit diskler için alüminyum alaşımlardan ve kompozit alt tabaka malzemelerinden yapılan manyetik olmayan bir tabana uygulanır. Diskin manyetik kaplaması bir alan yapısına sahiptir; birçok mıknatıslanmış küçük parçacıktan oluşur.

Manyetik alan (Latince dominium'dan - sahiplik) ferromanyetik numunelerde, komşu bölgelerden ince geçiş katmanları (alan sınırları) ile ayrılan mikroskobik, düzgün bir şekilde mıknatıslanmış bir bölgedir.

Harici bir manyetik alanın etkisi altında, alanların kendi manyetik alanları, manyetik alan çizgilerinin yönüne göre yönlendirilir. Dış alanın etkisi sona erdikten sonra alanın yüzeyinde artık mıknatıslanma bölgeleri oluşur. Bu özelliği sayesinde bilgi, manyetik alan varlığında manyetik bir ortamda depolanır.

Bilgiyi kaydederken, manyetik bir kafa kullanılarak harici bir manyetik alan oluşturulur. Bilgi okuma sürecinde, manyetik başlığın karşısında bulunan artık mıknatıslanma bölgeleri, okuma sırasında içinde bir elektromotor kuvveti (EMF) indükler.

Manyetik bir diskten yazma ve okuma şeması Şekil 3.1'de gösterilmektedir. Belirli bir süre boyunca EMF yönündeki bir değişiklik, ikili bir birim ile tanımlanır ve bu değişikliğin yokluğu sıfır ile tanımlanır. Belirtilen süreye denir bit elemanı.

Manyetik bir ortamın yüzeyi, her biri bir bit bilgiyle ilişkilendirilen bir dizi nokta konumu olarak kabul edilir. Bu konumların konumu kesin olarak belirlenmediğinden, kayıt için gerekli kayıt konumlarının bulunmasına yardımcı olmak üzere önceden uygulanan işaretler gerekir. Bu tür senkronizasyon işaretlerini uygulamak için diskin parçalara bölünmesi gerekir
ve sektörler - biçimlendirme

Diskteki bilgilere hızlı erişimin düzenlenmesi, veri depolamanın önemli bir aşamasıdır. Disk yüzeyinin herhangi bir yerine hızlı erişim, öncelikle hızlı dönüş sağlanarak ve ikinci olarak manyetik okuma/yazma kafasının diskin yarıçapı boyunca hareket ettirilmesiyle sağlanır.
Bir disket 300-360 rpm hızında döner ve bir sabit disk 3600-7200 rpm hızında döner.

Sabit sürücü mantıksal aygıtı

Manyetik disk başlangıçta kullanıma hazır değildir. Çalışma durumuna getirmek için olması gerekir biçimlendirilmiş yani disk yapısının oluşturulması gerekir.

Diskin yapısı (düzeni) biçimlendirme işlemi sırasında oluşturulur.

Biçimlendirme manyetik diskler 2 aşamadan oluşur:

1. fiziksel biçimlendirme (düşük seviye)
2. mantıksal (yüksek seviye).

Fiziksel olarak biçimlendirirken diskin çalışma yüzeyi adı verilen ayrı alanlara bölünür. sektörler, eşmerkezli daireler - yollar boyunca yer alan.

Ayrıca veri kaydına uygun olmayan sektörler belirlenerek işaretlenir. kötü Kullanımlarını önlemek için. Her sektör, diskteki en küçük veri birimidir ve ona doğrudan erişime izin veren kendi adresi vardır. Sektör adresi diskin yan numarasını, parça numarasını ve parça üzerindeki sektör numarasını içerir. Diskin fiziksel parametreleri ayarlanır.

Kural olarak, çoğu durumda sabit diskler biçimlendirilmiş olarak geldiğinden kullanıcının fiziksel biçimlendirmeyle uğraşması gerekmez. Genel olarak konuşursak, bu işlemin uzman bir servis merkezi tarafından yapılması gerekir.

Düşük Düzeyde Formatlama aşağıdaki durumlarda yapılmalıdır:

• sıfır parçada bir sabit diskten önyükleme yaparken sorunlara neden olan bir arıza varsa, ancak disketten önyükleme yaparken diskin kendisine erişilebilir;
• eski bir diski çalışma durumuna döndürüyorsanız, örneğin bozuk bir bilgisayardan yeniden düzenlenmişse.
• disk başka bir işletim sistemiyle çalışacak şekilde biçimlendirilmişse;
• disk normal çalışmayı durdurduysa ve tüm kurtarma yöntemleri olumlu sonuçlar vermediyse.

Akılda tutulması gereken bir şey, fiziksel biçimlendirmenin çok güçlü bir operasyon— yürütüldüğünde, diskte depolanan veriler tamamen silinecek ve onu geri yüklemek tamamen imkansız olacaktır! Bu nedenle, tüm önemli verileri sabit sürücünüzde sakladığınızdan emin olmadığınız sürece düşük düzeyli biçimlendirmeye devam etmeyin!

Düşük düzeyli biçimlendirmeyi gerçekleştirdikten sonraki adım, sabit sürücünün bir veya daha fazla bölümünü oluşturmaktır. mantıksal sürücüler - Diske dağılmış dizin ve dosya karmaşasıyla baş etmenin en iyi yolu.

Sisteminize herhangi bir donanım öğesi eklemeden, birden fazla sürücü gibi tek bir sabit sürücünün birden fazla parçasıyla çalışma fırsatına sahip olursunuz.
Bu, disk kapasitesini artırmaz ancak organizasyonu önemli ölçüde iyileştirilebilir. Ayrıca farklı işletim sistemleri için farklı mantıksal sürücüler kullanılabilir.

Şu tarihte: mantıksal biçimlendirme Medya nihayet disk alanının mantıksal organizasyonu yoluyla veri depolama için hazırlanır.
Disk, düşük düzeyli biçimlendirmeyle oluşturulan sektörlere dosya yazmaya hazırdır.
Disk bölümleme tablosunu oluşturduktan sonra, bir sonraki aşama gelir - bölümün ayrı bölümlerinin mantıksal biçimlendirilmesi, bundan sonra mantıksal diskler olarak anılacaktır.

Mantıksal sürücü - Bu, sabit sürücünün ayrı bir sürücüyle aynı şekilde çalışan bir alanıdır.

Mantıksal biçimlendirme, düşük düzeyli biçimlendirmeye göre çok daha basit bir işlemdir.
Çalıştırmak için FORMAT yardımcı programını içeren disketten önyükleme yapın.
Birden fazla mantıksal sürücünüz varsa hepsini tek tek biçimlendirin.

Mantıksal biçimlendirme işlemi sırasında disk tahsis edilir sistem alanı 3 bölümden oluşan:

• önyükleme sektörü ve bölüm tablosu (Önyükleme kaydı)
• Dosya Ayırma Tabloları (FAT) dosyaları saklayan parça ve sektörlerin sayısının kaydedildiği
• kök dizin (Kök Dizin).

Bilgiler küme aracılığıyla parçalar halinde kaydedilir. Aynı kümede 2 farklı dosya bulunamaz.
Ayrıca bu aşamada diske bir isim de verilebilir.

Bir sabit sürücü birkaç mantıksal sürücüye bölünebilir ve bunun tersine 2 sabit sürücü, tek bir mantıksal sürücüde birleştirilebilir.

Sabit sürücünüzde en az iki bölüm (iki mantıksal sürücü) oluşturmanız önerilir: bunlardan biri işletim sistemi ve yazılım için, ikinci sürücü ise yalnızca kullanıcı verileri için ayrılmıştır. Bu sayede veri ve sistem dosyaları birbirinden ayrı olarak depolanır ve işletim sistemi arızası durumunda kullanıcı verilerinin kaydedilme şansı çok daha artar.

Sabit sürücülerin özellikleri

Sabit sürücüler (sabit sürücüler) aşağıdaki özelliklerde birbirinden farklıdır:

1. kapasite
2. performans – veri erişim süresi, bilgileri okuma ve yazma hızı.
3. arayüz (bağlantı yöntemi) - sabit sürücünün bağlanması gereken denetleyici türü (çoğunlukla IDE/EIDE ve çeşitli SCSI seçenekleri).
4. Diğer özellikler

1. Kapasite— diske sığan bilgi miktarı (üretim teknolojisi düzeyine göre belirlenir).
Bugün kapasite 500 -2000 GB veya daha fazladır. Hiçbir zaman yeterli sabit disk alanına sahip olamazsınız.

2. Çalışma hızı (performans) disk iki göstergeyle karakterize edilir: disk erişim süresi Ve disk okuma/yazma hızı.

Erişim süresi – okuma/yazma kafalarını istenen parçaya ve istenen sektöre taşımak (konumlandırmak) için gereken süre.
Rastgele seçilen iki parça arasındaki ortalama tipik erişim süresi yaklaşık 8-12 ms'dir (milisaniye), daha hızlı disklerin süresi 5-7 ms'dir.
Bitişik yola (bitişik silindir) geçiş süresi 0,5 - 1,5 ms'den azdır. İstenilen sektöre yönelmek de zaman alır.
Günümüz sabit disklerinin toplam disk dönüş süresi 8 - 16 ms, ortalama sektör bekleme süresi ise 3-8 ms'dir.
Erişim süresi ne kadar kısa olursa disk o kadar hızlı çalışır.

Okuma/yazma hızı(giriş/çıkış bant genişliği) veya veri aktarım hızı (aktarım)– sıralı verilerin aktarım süresi yalnızca diske değil aynı zamanda denetleyicisine, veri yolu türlerine ve işlemci hızına da bağlıdır. Yavaş disklerin hızı 1,5-3 MB/s, hızlı disklerin hızı 4-5 MB/s, en yenilerinin hızı ise 20 MB/s'dir.
SCSI arayüzlü sabit sürücüler 10.000 rpm dönüş hızını destekler. ve ortalama arama süresi 5 ms, veri aktarım hızı 40-80 Mb/s.

3.Sabit sürücü arayüzü standardı - yani sabit sürücünün bağlanması gereken denetleyici türü. Anakart üzerinde bulunur.
Üç ana bağlantı arayüzü vardır

1. IDE ve çeşitli çeşitleri

IDE (Tümleşik Disk Elektroniği) veya (ATA) İleri Teknoloji Eki
Avantajları: basitlik ve düşük maliyet

Aktarım hızı: 8,3, 16,7, 33,3, 66,6, 100 Mb/sn. Veriler geliştikçe arayüz aygıt listesinin genişletilmesini destekler: sabit disk, süper disket, manyeto-optikler,
NML, CD-ROM, CD-R, DVD-ROM, LS-120, ZIP.

Paralelleştirmenin (yönlendirme ve bağlantı kesme/yeniden bağlanma) ve iletim sırasında veri bütünlüğünün izlenmesinin bazı unsurları tanıtılmaktadır. IDE'nin ana dezavantajı, üst düzey bir PC için açıkça yeterli olmayan az sayıda bağlı cihazdır (en fazla 4).
Bugün IDE arayüzleri yeni Ultra ATA değişim protokollerine geçti. Veriminizi önemli ölçüde artırır
Mod 4 ve DMA (Doğrudan Bellek Erişimi) Mod 2, 16,6 MB/s hızında veri aktarımına izin verir ancak gerçek veri aktarım hızı çok daha düşük olacaktır.
Şubat 1998'de geliştirilen Ultra DMA/33 ve Ultra DMA/66 standartları. Quantum'un sırasıyla 0,1,2 ve 4 olmak üzere 3 çalışma modu vardır; taşıyıcının desteklediği ikinci modda
aktarım hızı 33Mb/s. (Ultra DMA/33 Mod 2) Bu kadar yüksek bir hıza ancak sürücü arabelleği değiştirilirken ulaşılabilir. Faydalanmak için
Ultra DMA standartları 2 koşulun karşılanmasını gerektirir:

1. anakartta (yonga seti) ve sürücünün kendisinde donanım desteği.

2. diğer DMA (doğrudan bellek Erişimi) gibi Ultra DMA modunu desteklemek için.

Farklı yonga setleri için özel bir sürücü gerektirir. Kural olarak anakartla birlikte gelirler, gerekirse “indirilebilir”
İnternetten anakart üreticisinin web sitesinden.

Ultra DMA standardı, daha yavaş bir sürümde çalışan önceki denetleyicilerle geriye dönük olarak uyumludur.
Bugünkü sürüm: Ultra DMA/100 (2000 sonu) ve Ultra DMA/133 (2001).

SATA
Yedek IDE (ATA), diğer Yüksek Hızlı Seri Veri Yolu Fireware'i (IEEE-1394) değil. Yeni teknolojinin kullanılması aktarım hızının 100Mb/s'ye ulaşmasını sağlayacak,
Sistemin güvenilirliği artırıldı, bu, ATA arayüzünde kesinlikle yasak olan, bilgisayarı açmadan cihazları kurmanıza olanak tanıyacak.

SCSI (Küçük Bilgisayar Sistemi Arayüzü)— cihazlar normal olanlardan 2 kat daha pahalıdır ve anakartta özel bir denetleyici gerektirir.
Sunucular, yayınlama sistemleri, CAD için kullanılır. Daha yüksek performans (160Mb/s'ye kadar hız), geniş bir yelpazede bağlı depolama cihazları sağlayın.
SCSI denetleyicisi ilgili diskle birlikte satın alınmalıdır.

SCSI'nin IDE'ye göre bir avantajı vardır: esneklik ve performans.
Esneklik, çok sayıda bağlı cihazda (7-15) ve IDE için (maksimum 4) daha uzun kablo uzunluğunda yatmaktadır.
Performans – yüksek aktarım hızı ve aynı anda birden fazla işlemi gerçekleştirme yeteneği.

1. Ultra Sсsi 2/3 (Fast-20) 40 Mb/s'ye kadar 16 bit sürüm Ultra2 - SCSI standardı 80 Mb/s'ye kadar

2. Fiber Kanal Tahkimli Döngü (FC-AL) adı verilen başka bir SCSI arayüz teknolojisi, 30 metreye kadar kablo uzunluğuyla 100 Mbps'ye kadar bağlanmanıza olanak tanır. FC-AL teknolojisi "sıcak" bağlantılara izin verir; hareket halindeyken izleme ve hata düzeltme için ek hatlara sahiptir (teknoloji normal SCSI'den daha pahalıdır).

4. Modern sabit disklerin diğer özellikleri

Çok çeşitli sabit disk modelleri, doğru olanı seçmeyi zorlaştırıyor.
Gerekli kapasitenin yanı sıra, temel olarak fiziksel özelliklerine göre belirlenen performans da çok önemlidir.
Bu özellikler ortalama arama süresi, dönüş hızı, dahili ve harici aktarım hızı ve önbellek boyutudur.

4.1 Ortalama arama süresi.

Sabit sürücünün, manyetik kafayı mevcut konumundan bir sonraki bilgiyi okumak için gereken yeni konuma taşıması biraz zaman alır.
Her özel durumda bu süre, başın hareket etmesi gereken mesafeye bağlı olarak farklıdır. Tipik olarak spesifikasyonlar yalnızca ortalama değerleri sağlar ve farklı şirketler tarafından kullanılan ortalama alma algoritmaları genellikle farklılık gösterir, bu nedenle doğrudan karşılaştırma zordur.

Bu nedenle, Fujitsu ve Western Digital şirketleri olası tüm iz çiftlerini kullanıyor; Maxtor ve Quantum şirketleri ise rastgele erişim yöntemini kullanıyor. Ortaya çıkan sonuç daha da ayarlanabilir.

Yazma için arama süresi genellikle okumaya göre biraz daha yüksektir. Bazı üreticiler spesifikasyonlarında yalnızca daha düşük değeri (okuma için) sağlar. Her durumda, ortalama değerlere ek olarak, maksimum değeri (tüm disk boyunca) hesaba katmak faydalıdır,
ve minimum (yani parçadan parçaya) arama süresi.

4.2 Dönme hızı

Kaydın istenen parçasına erişim hızı açısından bakıldığında, dönme hızı, diskin istenen sektörle manyetik kafaya dönmesi için gereken sözde gizli sürenin miktarını etkiler.

Bu sürenin ortalama değeri yarım disk dönüşüne karşılık gelir ve 3600 rpm'de 8,33 ms, 4500 rpm'de 6,67 ms, 5400 rpm'de 5,56 ms, 7200 rpm'de 4,17 ms'dir.

Gizli zamanın değeri ortalama arama süresiyle karşılaştırılabilir olduğundan bazı modlarda performans üzerinde daha büyük olmasa da aynı etkiye sahip olabilir.

4.3 Dahili baud hızı

— verilerin diske yazılma veya diskten okunma hızı. Bölge kaydı nedeniyle değişken bir değere sahiptir - dış izlerde daha yüksek ve iç izlerde daha düşük.
Uzun dosyalarla çalışırken çoğu durumda bu parametre aktarım hızını sınırlar.

4.4 Harici baud hızı

— verilerin arayüz üzerinden iletildiği hız (tepe).

Arayüz tipine bağlıdır ve çoğu zaman sabit değerleri vardır: 8.3; 11.1; Gelişmiş IDE için 16,7 Mb/sn (PIO Modu2, 3, 4); Ultra DMA için 33,3 66,6 100; Senkron SCSI, Fast SCSI-2, FastWide SCSI-2 Ultra SCSI (16 bit) için sırasıyla 5, 10, 20, 40, 80, 160 Mb/s.

4.5 Sabit sürücünün kendi Önbellek belleğine ve birimine (disk arabelleği) sahip olup olmadığı.

Önbellek belleğinin (dahili arabellek) boyutu ve düzeni, sabit sürücünün performansını önemli ölçüde etkileyebilir. Normal önbellekle aynı,
Belirli bir hacme ulaşıldığında verimlilik artışı keskin bir şekilde yavaşlar.

Büyük kapasiteli bölümlenmiş önbellek, çoklu görev ortamlarında kullanılan yüksek performanslı SCSI sürücüleri için uygundur. Önbellek ne kadar büyük olursa, sabit sürücü o kadar hızlı çalışır (128-256Kb).

Her parametrenin genel performans üzerindeki etkisini izole etmek oldukça zordur.

Sabit sürücü gereksinimleri

Diskler için temel gereksinim, bileşenlerin 5-7 yıllık uzun hizmet ömrü ile garanti edilen çalışma güvenilirliğidir; iyi istatistiksel göstergeler, yani:

• arızalar arasındaki ortalama süre en az 500 bin saattir (en yüksek sınıf 1 milyon saat veya daha fazla).
• disk düğümlerinin durumu için yerleşik aktif izleme sistemi SMART/Kendini İzleme Analizi ve Rapor Teknolojisi.

Teknoloji AKILLI. (Kendini İzleme Analizi ve Raporlama Teknolojisi) Compaq, IBM ve diğer bazı sabit disk üreticileri tarafından aynı anda geliştirilmiş açık bir endüstri standardıdır.

Bu teknolojinin amacı, sabit sürücünün dahili kendi kendine teşhisidir; bu, mevcut durumunu değerlendirmenize ve veri kaybına veya sürücünün arızasına yol açabilecek gelecekteki olası sorunlar hakkında sizi bilgilendirmenize olanak tanır.

Tüm hayati disk elemanlarının durumu sürekli olarak izlenir:
kafalar, çalışma yüzeyleri, milli elektrik motoru, elektronik ünite. Örneğin bir sinyal zayıflaması tespit edilirse bilgi yeniden yazılır ve daha fazla gözlem yapılır.
Sinyalin tekrar zayıflaması durumunda veri başka bir konuma aktarılır ve verilen küme arızalı ve kullanılamaz olarak yerleştirilir ve yerine disk rezervinden başka bir küme kullanıma sunulur.

Bir sabit sürücüyle çalışırken sürücünün çalıştığı sıcaklık koşullarına uymalısınız. Üreticiler, sabit sürücünün 0C ila 50C arasındaki ortam sıcaklıklarında sorunsuz çalışmasını garanti eder, ancak prensipte ciddi sonuçlar olmadan sınırları her iki yönde en az 10 derece değiştirebilirsiniz.
Büyük sıcaklık sapmaları ile gerekli kalınlıkta bir hava tabakası oluşmayabilir, bu da manyetik tabakanın zarar görmesine yol açacaktır.

Genel olarak HDD üreticileri, ürünlerinin güvenilirliğine oldukça fazla önem veriyorlar.

Asıl sorun, yabancı parçacıkların diskin içine girmesidir.

Karşılaştırma için: Bir tütün dumanı parçacığı yüzey ile kafa arasındaki mesafenin iki katıdır, insan saçının kalınlığı 5-10 kat daha fazladır.
Kafa için bu tür nesnelerle karşılaşmak güçlü bir darbeye ve bunun sonucunda kısmi hasara veya tamamen arızaya neden olacaktır.
Dışarıdan bakıldığında, bu, çok sayıda düzenli olarak konumlandırılmış kullanılamaz kümelerin ortaya çıkmasıyla fark edilir.

Çarpma, düşme vb. durumlarda meydana gelen kısa süreli büyük hızlanmalar (aşırı yüklenmeler) tehlikelidir. Örneğin, bir darbe sonucu kafa manyetik alana keskin bir şekilde çarpar.
katman ve karşılık gelen yerde yok olmasına neden olur. Veya tam tersi, önce ters yönde hareket eder, ardından elastik kuvvetin etkisiyle yüzeye bir yay gibi çarpar.
Sonuç olarak, mahfazada yine kafaya zarar verebilecek manyetik kaplama parçacıkları belirir.

Merkezkaç kuvvetinin etkisi altında diskten (manyetik katman) uçacaklarını düşünmemelisiniz.
onları kesinlikle size çekecektir. Prensip olarak, korkunç sonuçlar, etkinin kendisi değil (belirli sayıda kümenin kaybını bir şekilde kabul edebilirsiniz), ancak diske kesinlikle daha fazla zarar verecek parçacıkların oluşmasıdır.

Bu tür tatsız durumları önlemek için çeşitli şirketler her türlü numaraya başvuruyor. Disk bileşenlerinin mekanik gücünü artırmanın yanı sıra, kayıt güvenilirliğini ve ortamdaki verilerin güvenliğini izleyen akıllı S.M.A.R.T. teknolojisi de kullanılır (yukarıya bakın).

Aslında disk her zaman tam kapasitesine göre biçimlendirilmez; bir miktar rezerv vardır. Bunun temel nedeni, bir taşıyıcı üretmenin neredeyse imkansız olmasıdır.
Kesinlikle tüm yüzeyin yüksek kalitede olacağı, mutlaka kötü kümeler (hatalar) olacaktır. Bir disk düşük seviyeli formatlandığında, elektronikleri öyle yapılandırılır ki
böylece bu hatalı alanları bypass eder ve medyanın kusurlu olduğu kullanıcı tarafından tamamen görünmez. Ancak görünür durumdalarsa (örneğin, biçimlendirmeden sonra)
yardımcı program sıfırdan farklı bir sayı gösteriyor), o zaman bu zaten çok kötü.

Garantinin süresi dolmamışsa (ve bence garantili bir HDD satın almak en iyisidir), diski derhal satıcıya götürün ve medyanın değiştirilmesini veya para iadesi talep edin.
Satıcı elbette hemen birkaç hatalı alanın endişe nedeni olmadığını söylemeye başlayacak, ancak ona inanmayın. Daha önce de belirtildiği gibi, bu çift büyük olasılıkla çok daha fazlasına neden olacak ve daha sonra sabit sürücünün tamamen arızalanması mümkündür.

Çalışır durumdaki bir disk özellikle hasara karşı hassastır, bu nedenle bilgisayarı çeşitli darbelere, titreşimlere vb. maruz kalabileceği bir yere yerleştirmemelisiniz.

Sabit sürücüyü işe hazırlama

En baştan başlayalım. Bilgisayardan ayrı olarak bir sabit disk sürücüsü ve bunun için bir kablo satın aldığınızı varsayalım.
(Gerçek şu ki, monte edilmiş bir bilgisayar satın aldığınızda, kullanıma hazır bir disk alacaksınız).

Bununla ilgili birkaç söz. Sabit disk sürücüsü, elektroniklerin yanı sıra hassas mekanikler de içeren çok karmaşık bir üründür.
Bu nedenle dikkatli kullanım gerektirir; şoklar, düşmeler ve güçlü titreşimler mekanik parçalarına zarar verebilir. Kural olarak, sürücü kartı çok sayıda küçük boyutlu eleman içerir ve dayanıklı kapaklarla kaplanmamıştır. Bu nedenle güvenliğinin sağlanmasına dikkat edilmelidir.
Bir sabit disk aldığınızda yapmanız gereken ilk şey, onunla birlikte gelen belgeleri okumaktır; muhtemelen pek çok yararlı ve ilginç bilgi içerecektir. Bu durumda aşağıdaki noktalara dikkat etmelisiniz:

• diskin ayarlarını (kurulumunu) belirleyen atlama tellerinin varlığı ve seçenekleri, örneğin, diskin fiziksel adı gibi bir parametrenin belirlenmesi (mevcut olabilirler, ancak mevcut olmayabilirler),
• kafa sayısı, silindirler, disklerdeki sektörler, ön telafi düzeyi ve disk türü. Bilgisayar kurulum programı tarafından istendiğinde bu bilgileri girmeniz gerekir.
  Diski biçimlendirirken ve makineyi onunla çalışmaya hazırlarken tüm bu bilgilere ihtiyaç duyulacaktır.
• Bilgisayarın kendisi sabit sürücünüzün parametrelerini algılamazsa, daha büyük sorun, belgesi olmayan bir sürücünün kurulması olacaktır.
  Çoğu sabit sürücüde, üreticinin adını, cihazın türünü (markasını) ve kullanımına izin verilmeyen parça tablosunu içeren etiketleri bulabilirsiniz.
  Ayrıca sürücü kafa, silindir ve sektör sayısı ve ön telafi düzeyi hakkında bilgi içerebilir.

Adil olmak gerekirse, diske genellikle yalnızca başlığının yazıldığı söylenmelidir. Ancak bu durumda bile gerekli bilgileri referans kitabında bulabilirsiniz.
veya şirketin temsilciliğini arayarak. Üç sorunun cevabını almak önemlidir:

• Sürücüyü master\slave olarak kullanmak için jumperlar nasıl ayarlanmalıdır?
• Diskte kaç silindir ve kafa var, iz başına kaç sektör var, ön telafi değeri nedir?
• ROM BIOS'unda kaydedilenlerden hangi disk türü bu sürücüyle en iyi şekilde eşleşiyor?

Bu bilgileri elinizde tutarak sabit sürücüyü takmaya devam edebilirsiniz.

Bilgisayarınıza bir sabit sürücü takmak için aşağıdakileri yapın:

1. Tüm sistem biriminin güç bağlantısını kesin ve kapağı çıkarın.
2. Sabit sürücü kablosunu anakart denetleyicisine bağlayın. İkinci bir disk takıyorsanız, ek konektörü varsa ilkinden gelen kabloyu kullanabilirsiniz ancak farklı sabit sürücülerin çalışma hızlarının daha yavaş olan tarafla karşılaştırılacağını unutmamanız gerekir.
3. Gerekirse sabit sürücüyü kullanma şeklinize göre atlama tellerini değiştirin.
4. Sürücüyü boş bir alana takın ve karttaki denetleyiciden gelen kabloyu kırmızı şeritli sabit sürücü konektörüne, güç kaynağına, güç kaynağı kablosuna bağlayın.
5. Sabit sürücüyü her iki taraftaki dört cıvatayla güvenli bir şekilde sabitleyin, bilgisayarın içindeki kabloları, kapağı kapatırken kesmeyeceğiniz şekilde düzenleyin.
6. Sistem birimini kapatın.
7. Bilgisayarın kendisi sabit sürücüyü algılamazsa, bilgisayarın kendisine yeni bir aygıtın eklendiğini bilmesi için Kurulum'u kullanarak bilgisayar yapılandırmasını değiştirin.

Sabit disk üreticileri

Aynı kapasiteye sahip (ancak farklı üreticilere ait) sabit diskler genellikle az çok benzer özelliklere sahiptir ve farklılıklar esas olarak kasa tasarımı, form faktörü (başka bir deyişle boyutlar) ve garanti süresinde ifade edilir. Dahası, ikincisinden özellikle bahsetmek gerekir: Modern bir sabit diskteki bilgilerin maliyeti çoğu zaman kendi fiyatından birçok kez daha yüksektir.

Diskinizde sorunlar varsa, onu onarmaya çalışmak çoğu zaman yalnızca verilerinizi ek riske maruz bırakmak anlamına gelir.
Arızalı cihazı yenisiyle değiştirmek çok daha makul bir yoldur.
Rusya (ve sadece) pazarındaki sabit disklerin aslan payı IBM, Maxtor, Fujitsu, Western Digital (WD), Seagate, Quantum ürünlerinden oluşuyor.

bu tür sürücüyü üreten üreticinin adı,

şirket Kuantum (www.kuantum.com.) 1980 yılında kurulan disk sürücüsü pazarının duayenlerinden biridir. Şirket, sabit sürücülerin güvenilirliğini ve performansını, diskteki veri erişim süresini ve diskteki okuma/yazma hızını ve gelecekte veri kaybına yol açabilecek olası sorunlar hakkında bilgi verme yeteneğini artırmayı amaçlayan yenilikçi teknik çözümleriyle tanınıyor. veya disk arızası.

— Quantum'un tescilli teknolojilerinden biri, diski darbeden korumak için tasarlanmış SPS'dir (Şok Koruma Sistemi).

- En değerli şeyi, yani üzerinde depolanan verileri korumak için tasarlanmış yerleşik DPS (Veri Koruma Sistemi) programı.

şirket Western Digital (www.wdс.com.) Aynı zamanda en eski disk sürücüsü üretim şirketlerinden biri olan şirket, tarihinde iniş ve çıkışlar görmüştür.
Şirket son zamanlarda en son teknolojileri disklerine dahil edebildi. Bunlar arasında, S.M.A.R.T. sisteminin daha da geliştirilmiş hali olan kendi gelişimimiz olan Data Lifeguard teknolojisine dikkat çekmeye değer. Zinciri mantıksal olarak tamamlamaya çalışır.

Bu teknolojiye göre disk yüzeyi sistem tarafından kullanılmadığı dönemlerde düzenli olarak taranmaktadır. Bu, verileri okur ve bütünlüğünü kontrol eder. Bir sektöre erişimde sorun yaşanırsa veri başka bir sektöre aktarılır.
Kötü sektörlerle ilgili bilgiler, gelecekte kötü sektörlere giriş yapılmasını önleyen dahili bir kusur listesine girilir.

Firma Seagate (www.seagate.com) bizim pazarda çok ünlü. Bu arada, çok güvenilir ve dayanıklı oldukları için bu şirketin sabit disklerini öneriyorum.

1998 yılında bir dizi Medalist Pro diski yayınlayarak dikkatleri yeniden üzerine çekti.
7200 rpm dönüş hızına sahip, bunun için özel rulmanlar kullanılıyor. Daha önce bu hız yalnızca SCSI arabirim sürücülerinde kullanılıyordu ve bu da performansı artırmayı mümkün kılıyordu. Aynı seri, diskin ve üzerinde depolanan verilerin elektrostatik ve şok etkisine karşı korunmasını iyileştirmek için tasarlanmış SeaShield System teknolojisini kullanır. Aynı zamanda elektromanyetik radyasyonun etkisi de azalır.

Üretilen tüm diskler S.M.A.R.T teknolojisini destekler.
Seagate'in yeni diskleri, SeaShield sisteminin daha fazla özelliğe sahip geliştirilmiş bir versiyonunu içeriyor.
Seagate'in güncellenmiş serinin sektördeki en yüksek darbe direncini (kullanılmadığı zaman 300G) duyurması anlamlıdır.

Firma IBM (www.storage.ibm.com) Yakın zamana kadar Rusya sabit disk pazarında büyük bir tedarikçi olmamasına rağmen, hızlı ve güvenilir disk sürücüleri sayesinde kısa sürede iyi bir itibar kazanmayı başardı.

Firma Fujitsu (www.fujitsu.com) yalnızca manyetik değil, aynı zamanda optik ve manyeto-optik disk sürücülerinin de büyük ve deneyimli bir üreticisidir.
Doğru, şirket hiçbir şekilde IDE arayüzlü sabit disk pazarında lider değil: bu pazarın yaklaşık% 4'ünü kontrol ediyor (çeşitli çalışmalara göre) ve ana ilgi alanları SCSI cihazları alanında yatıyor.

Terminolojik sözlük

İşleyişinde önemli rol oynayan bazı tahrik elemanları çoğunlukla soyut kavramlar olarak düşünüldüğünden en önemli terimler aşağıda açıklanmıştır.

Erişim süresi— Sabit disk sürücüsünün belleğe veri araması ve bellekten veri aktarması için gereken süre.
Sabit disk sürücülerinin performansı genellikle erişim (getirme) süresine göre belirlenir.

Küme- dosya konumu tablosunda işletim sisteminin çalıştığı en küçük alan birimi. Tipik olarak bir küme 2-4-8 veya daha fazla sektörden oluşur.
Sektör sayısı diskin türüne bağlıdır. Bireysel sektörler yerine kümelerin aranması, işletim sistemi zaman maliyetlerini azaltır. Büyük kümeler daha hızlı performans sağlar
sürücü, çünkü bu durumda küme sayısı daha küçüktür, ancak diskteki alan (boşluk) daha kötü kullanılır, çünkü birçok dosya kümeden daha küçük olabilir ve kümenin kalan baytları kullanılmaz.

Denetleyici (Denetleyici)- genellikle genişletme kartında bulunan ve kafanın hareket ettirilmesi ve verilerin okunması ve yazılması da dahil olmak üzere sabit disk sürücüsünün çalışmasını kontrol eden devre.

Silindir- tüm disklerin her tarafında birbirinin karşısında bulunan izler.

Tahrik kafası- sabit sürücünün yüzeyi boyunca hareket eden ve verilerin elektromanyetik olarak kaydedilmesini veya okunmasını sağlayan bir mekanizma.

Dosya Ayırma Tablosu (FAT)- işletim sistemi tarafından oluşturulan, her dosyanın diskteki yerleşimini, hangi sektörlerin kullanıldığını ve bunlara yeni veri yazmak için ücretsiz olan bir kayıt.

Kafa boşluğu— sürücü kafası ile disk yüzeyi arasındaki mesafe.

Aralıklı— disk dönüş hızı ile diskteki sektörlerin organizasyonu arasındaki ilişki. Tipik olarak diskin dönüş hızı, bilgisayarın diskten veri alma yeteneğini aşar. Kontrolör verileri okuduğunda, bir sonraki sıralı sektör zaten kafayı geçmiş olur. Bu nedenle veriler diske bir veya iki sektör üzerinden yazılır. Bir diski biçimlendirirken özel yazılım kullanarak şeritleme sırasını değiştirebilirsiniz.

Mantıksal sürücü- sabit sürücünün çalışma yüzeyinin ayrı sürücüler olarak kabul edilen belirli kısımları.
Bazı mantıksal sürücüler UNIX gibi diğer işletim sistemleri için kullanılabilir.

Otopark- kafalar diskin yüzeyine çarptığında sürücü sarsıldığında hasarı en aza indirmek için, sürücü kafalarını belirli bir noktaya hareket ettirmek ve bunları diskin kullanılmayan kısımlarının üzerinde sabit bir şekilde sabitlemek.

Bölümleme– bir sabit diski mantıksal sürücülere bölme işlemi. Tüm diskler bölümlendirilmiştir, ancak küçük disklerin yalnızca bir bölümü olabilir.

Disk (Tabla)- üzerine verilerin kaydedildiği, manyetik malzemeyle kaplanmış metal diskin kendisi. Bir sabit sürücüde genellikle birden fazla disk bulunur.

RLL (Çalışma uzunluğu sınırlı)- Bazı kontrolörler tarafından daha fazla veri barındırabilmek amacıyla iz başına sektör sayısını artırmak için kullanılan bir kodlama devresi.

Sektör- Sürücü tarafından kullanılan temel boyut birimini temsil eden bir disk yolu bölümü. İşletim sistemi sektörleri genellikle 512 bayt içerir.

Konumlandırma süresi (Arama süresi)- kafanın monte edildiği raydan istenen başka bir yola hareket etmesi için gereken süre.

İzlemek- diskin eşmerkezli bölünmesi. Parçalar bir plaktaki parçalara benzer. Sürekli bir spiral olan plak üzerindeki izlerden farklı olarak, disk üzerindeki izler daireseldir. Parçalar sırasıyla kümelere ve sektörlere bölünmüştür.

Parçadan parçaya arama süresi- Tahrik kafasının bitişik palete hareket etmesi için gereken süre.

Transfer oranı- Disk ile bilgisayar arasında birim zamanda aktarılan bilgi miktarı. Ayrıca bir parçayı aramak için gereken süreyi de içerir.