Структура на твърдия диск

Структура на твърдия диск (повърхност, цилиндър, сектор).

Твърдите магнитни дискове са няколко метални или керамични диска, покрити с магнитен слой. Дисковете, заедно с блока от магнитни глави, са инсталирани в запечатан корпус на твърд диск (HDD), обикновено наричан твърд диск.

Терминът "твърд диск" произлиза от жаргонното наименование на първия 16 KB твърд диск (IBM, 1973 г.), който имаше 30 писти от 30 сектора, което случайно съвпадаше с калибър 30"/30" на известната ловна пушка "Уинчестър". Твърдият диск е много сложно устройство с високо прецизна механика и електронна платка, която контролира работата на устройството.

Структурата на твърдите дискове обикновено е същата структура като на флопи дисковете.

Монтираните в задвижването магнитни пластини са разположени на една и съща ос и се въртят с висока ъглова скорост. Двете страни на всяка плоча са покрити с тънък слой магнетизиран материал.Записът се извършва върху двете повърхности на всяка плоча (с изключение на външните).

диск

Всяка магнитна страна на всяка плоча има собствена магнитна глава за четене/запис. Тези глави са свързани заедно и се движат радиално (по радиуса) по отношение на плочите. По този начин се осигурява достъп до всяка писта на всяка плоча.

Повторението е майката на ученето!

Структура на твърдия диск

Не винаги е удобно да си представите твърдия диск като един „лист“: понякога е полезно да го „нарежете“ на няколко независими листа, на всеки от които можете да пишете и изтривате всичко, без да се страхувате да повредите това, което е написано на други листове. Най-логично е да се записва отделноданни с по-голямо или по-малко значение или просто свързани с различни неща.

Разбира се, на твърдия диск трябва да се извърши не физическо, а логическо изрязване, за което се въвежда понятиетораздел(дял). Цялата последователност (много дълга лента) от сектори се нарязва на няколко части, всяка част става отделен раздел. Всъщност не е нужно да изрязваме нищо (и едва ли би било възможно), достатъчно е да декларираме след кои сектори на диска се намират границите на дяловете.

Технически, разделянето на диска е организирано по следния начин: предварително определена част от диска се разпределя подтаблица на дяловете, в която е записано как е разделен дискът. Стандартната таблица на дяловете за IBM-съвместим компютърен диск - HDPT (HardDiskPartitionTable) - се намира в края на първия сектор на диска, следpreloader(MasterBootRecord, MBR) и се състои от четири записа на форма „типначалокрай", по един за всеки раздел.Начало​​иКрайса номерата на тези дискови сектори, където започва и завършва дялът. Използвайки такава таблица, дискът може да бъде разделен на четири или по-малко дяла: ако няма дял,типе зададен на 0.

Четири секции обаче рядко са достатъчни. Къде да поставите допълнителни полета на таблицата на дяловете? Създателите на IBM PC предложиха универсален метод: един от четирите основни дяла се обявява заразширен(разширен дял); обикновено е последният и заемацялотооставащо дисково пространство.

Разширеният дял може да бъде разделен на подсекции по същия начин като целия диск: в самото начало - този път не дискът, а самиятдял- се стартиратаблица на дяловете,със записи за четири секции, които могат да се използват отново, а една от подсекциите може да бъде отново разширена, със собствени подсекции и т.н.

Дяловете, споменати в таблицата с дяловеdisk, се наричат ​​primary(първичен дял), а всички подсекции на разширените дялове се наричат ​​secondary(вторичен дял). Така че не може да има повече от четири основни раздела и колкото искате допълнителни.

За да не се усложнява тази схема, се спазват две правила при разделяне на диск: първо, не може да има повече от един разширен дял в таблицата за разделяне наdiskи второ, таблицата за разделяне наextended partitionможе да съдържа или един запис - описание на допълнителен дял, или два - описание на допълнителен дял и описание на вложен разширен дял.

Таблицата на дяловете определятипза всеки дял, който определяфайловата система, която ще съдържа дялът. Всяка операционна система разпознава определени типове и не разпознава други и съответно ще откаже да работи с дял от неизвестен тип.

Винаги трябва да се уверите, че типът на дяла, зададен в таблицата на дяловете, правилно показва типа на файловата система, която действително се съдържа в дяла. На информацията, посочена в таблицата на дяловете, може да се разчита не само от ядрото на операционната система, но и от всички помощни програми, чието поведение, в случай на неправилно зададен тип, може да бъде непредвидимо и да повреди данните на диска.

Логически томове (LVM)

Когато работите с дялове, трябва да имате предвид, че действията, извършвани върху тях, са пряко свързани с оформлението на твърдия диск. От една страна, разделянето е най-традиционният компютърен начин за логикаорганизация на дисковото пространство. Въпреки това, ако по време на работа има нужда от промяна на логиката на разделяне на диска или размерите на областите (т.е. когато възникне задачатамащабиране), работата с дялове не е много ефективна.

Например, ако трябва да създадете нов дял или да увеличите размера на съществуващ, може да срещнете редица трудности, свързани с ограничаване на броя на допълнителните дялове или преразпределение на данни. Избягването им е много просто: просто трябва да откажете да „свързвате“ данни към определена област на твърдия диск. В Linux тази функция се реализира с помощта наМениджър на логически томове(LVM -LlogicalVolumeManager). LVM организира допълнително ниво на абстракция междусекциитеот една страна и данните , съхранявани в тях от друга, изграждайки собствена йерархична структура.