Структура жорсткого диска

Структура жорсткого диска (поверхня, циліндр, сектор).

Жорсткі магнітні диски є кілька металевих чи керамічних дисків, покритих магнітним шаром. Диски разом з блоком магнітних головок встановлені всередині герметичного корпусу накопичувача на жорстких магнітних дисках (НЖМД), що називається вінчестером.

Термін «вінчестер» виник з жаргонної назви першої моделі жорсткого диска ємністю 16 Кбайт (IBM, 1973), що мав 30 доріжок по 30 секторів, що випадково збіглося з калібром 30 "/30" відомої мисливської рушниці "вінчестер". Жорсткий диск є дуже складним пристроєм з високоточною механікою та електронною платою, керуючою роботою диска.

Структура жорстких дисків має загалом таку ж структуру, як і гнучкі магнітні диски.

Магнітні пластини, встановлені в накопичувачі, розміщені на одній осі та обертаються з великою кутовою швидкістю. Обидві сторони кожної пластини покриті тонким шаром намагніченого матеріалузапис проводиться на обидві поверхні кожної пластини (крім крайніх).

диска

Кожна магнітна сторона кожної пластини має свою магнітну головку читання/запису. Ці головки з'єднуються разом і рухаються радіально (радіус) по відношенню до пластин. Таким чином забезпечується доступ до будь-якої доріжки будь-якої пластини.

Повторення мати навчання!

Структура жорсткого диска

Представляти жорсткий диск як єдиний «аркуш» не завжди буває зручно: іноді корисно «розрізати» його на кілька незалежних аркушів, на кожному з яких можна писати та прати будь-що, не побоюючись пошкодити написане на інших аркушах. Найлогічніше записувати окремодані більшої та меншої важливості або просто пов'язані з різними речами.

Звичайно, над жорстким диском слід проводити не фізичне, а логічне розрізання, для цього вводиться поняття розділ (4) (partition). Вся послідовність (дуже довга стрічка) секторів розрізається на кілька частин, кожна частина стає окремим розділом. Фактично, нам не доведеться нічого розрізати (та й навряд чи це вдалося б), достатньо оголосити, після яких секторів на диску знаходяться межі розділів.

Технічно розбиття диска на розділи організовано наступним чином: заздалегідь певна частина диска відводиться під таблицю розділів , в якій і написано, як розбитий диск. Стандартна таблиця розділів для диска IBM-сумісного комп'ютера - HDPT (HardDiskPartitionTable) - розташовується в кінці самого першого сектора диска, після передзавантажувача (MasterBootRecord, MBR) і складається з чотирьох записів виду «типпочатоккінець», по одній на кожен розділ.Початоктакінець— це номери тих секторів диска, де починається і закінчується розділ. За допомогою такої таблиці диск можна поділити на чотири або менше розділів: якщо розділу немає, тип встановлюється в 0.

Однак чотирьох розділів рідко коли буває достатньо. Куди поміщати додаткові поля таблиці розбиття? Творці IBM PC запропонували універсальний спосіб: один із чотирьох основних розділів оголошуєтьсярозширеним(extended partition); він, як правило, є останнім і займаєвсепростір диска, що залишився.

Розширений розділ можна розбити на підрозділи тим же способом, що і весь диск: на самому початку - цього разу не диска, а самого розділу - заводитьсятаблиця розділів,із записами для чотирьох розділів, які знову можна використовувати, причому один із підрозділів може бути, знову ж таки, розширеним, зі своїми підрозділами тощо.

Розділи, згадані в таблиці розділівдиска, прийнято називатиосновними(primary partition), а всі підрозділи розширених розділів -додатковими(secondary partition). Отже, основних розділів може бути не більше чотирьох, а додаткових — скільки завгодно.

Щоб не ускладнювати цю схему, при розмітці диска дотримуються двох правил: по-перше, розширених розділів у таблиці розбиттядискаможе бути не більше одного, а по-друге, таблиця розбиттярозширеного розділуможе містити або один запис - опис додаткового розділу, або два - опис додаткового розділу та опис вкладеного розширеного розділу.

У таблиці розділів для кожного розділу вказуєтьсятип, який визначаєфайлову систему, яка міститься в цьому розділі. Кожна операційна система розпізнає певні типи та не розпізнає інші, і, відповідно, відмовиться працювати з розділом невідомого типу.

Слід завжди слідкувати за тим, щоб тип розділу, встановлений у таблиці розділів, правильно вказував тип файлової системи, яка фактично міститься у розділі. На відомості, вказані в таблиці розділів, може покладатися як ядро ​​операційної системи, а й будь-які утиліти, чия поведінка у разі неправильно зазначеного типу може бути непередбачуваним і пошкодити дані на диску.

Логічні томи (LVM)

Працюючи з розділами, потрібно враховувати, що дії, що виконуються над ними, пов'язані безпосередньо з розміткою жорсткого диска. З одного боку, розбиття на розділи - це найбільш традиційний для PC спосіб логічногоорганізації дискового простору Однак якщо в процесі роботи з'явиться потреба змінити логіку розбиття диска або розміри областей (тобто коли виникає завданнямасштабування) робота з розділами не дуже ефективна.

Наприклад, при необхідності створити новий розділ або збільшити розмір існуючого можна зіткнутися з рядом труднощів, пов'язаних з обмеженням кількості додаткових розділів або перерозподілом даних. Уникнути їх дуже просто: потрібно лише відмовитися від «прив'язування» даних до певної області жорсткого диска. У Linux ця можливість реалізується за допомогою менеджера логічних томів (LVM -LogicalVolumeManager). LVM організує додатковий рівень абстракції міжрозділамиз одного боку і що зберігаються на нихданимиз іншого, вибудовуючи власну ієрархічну структуру.