Диски. Введение 3 Жесткие диски 3 Конструкция hdd 3

• Название: Введение 3 Жесткие диски 3 Конструкция hdd 3
• Анкор: Диски
• Дата: 23.01.2023
• Размер: 2.12 Mb.
• Имя файла: Zhestkie_diski_i_ikh_interfeysy.doc
• Тип: Реферат; #900161
• страница: 5 из 6

Форматирование

Форматирование жесткого диска включает в себя три этапа:

Низкоуровневое форматирование, называемое также физическим – форматирование жёсткого диска на низком уровне (Low level format) – операция, в процессе которой на магнитную поверхность диска наносятся т. н. сервометки – служебная информация, которая используется для позиционирования головок жёсткого диска. При этом процессе на жестком диске создаются физические структуры: треки, сектора, управляющая информация. Кроме того, определяются сектора, непригодные для записи данных, они помечаются как плохие для того, чтобы избежать их использования, одновременно заполняется таблица переназначения секторов.

Все современные жесткие диски проходят низкоуровневое форматирование только один раз — на заводе-изготовителе на специальном оборудовании, называемом серворайтером. Нет никакого способа в домашних условиях произвести настоящее низкоуровневое форматирование любого современного жесткого диска. Причем это невозможно сделать даже в условиях хорошего сервисного центра (в сервисном центре можно произвести как бы «среднеуровневое» форматирование, которое может заменить информацию о пропускаемых сбойных секторах, но перезаписать физическое распределение секторов и служебную сервоинформацию не получится).

Разбиение на разделы. Этот процесс разбивает объем винчестера на логические диски (C, D, и т.д.). Этим обычно занимается утилиты операционной система. Разбиение на разделы было подробно описано при разборе логической структуре диска.

Высокоуровневое (логическое) форматирование – это процесс записи служебной информации и структуры файловой системы на диск.

При логическом форматировании происходит процесс записи на диск служебной информации файловой системы. Высокоуровневое форматирование выполняется после процесса разбивки диска на разделы, даже если будет использоваться только один раздел во весь объем накопителя. В современных операционных системах процесс разбиения винчестера на разделы и форматирования может выполняться как в процессе установки операционной системы, так и на уже установленной системе

Высокоуровневое форматирование перезаписывает служебную информацию файловой системы, делая винчестер чистым, однако, сами файлы при этом процессе не стираются, стирается только информация о местонахождении файла. Т.е. после высокоуровневого форматирования винчестера содержавшего файлы, мы будем иметь чистый диск, свободный от каких-либо файлов, но, используя различные способы восстановления данных информацию можно восстановить. Для полного стирания данных с диска используют специальные утилиты, зануляющие диск, после чего придется заново форматировать его высокоуровневыми средствами, но при этом у вас будет полная гарантия в том, что никакие данные не уцелели.

Загрузка операционной системы

Процесс загрузки компьютера состоит из следующих основных шагов:

При включении питания выполняется проверочный тест BIOS и процессора, после чего BIOS при помощи встроенной программы IPL (Initial Program Loading – главный загрузчик) ищет загрузочное устройство (обычно это жесткий диск).

Если загрузочным устройством является жесткий диск, то BIOS считывают главную загрузочную запись (первый физический сектор с загрузочного диска – MBR) в память и передает управление программе IPL1 (Initial Program Loading 1 – программа начальной загрузки 1 или начальный загрузчик) находящейся в ней.

IPL1 просматривает таблицу разделов, анализирует ее в и результате находит активный раздел. Если активных разделов несколько, на экран выводится сообщение о необходимости выбора активного раздела для продолжения загрузки.

После того, как активный раздел найден, IPL1 считывает первый сектор этого раздела (логического диска) в оперативную память. Этот сектор содержит загрузочную запись (Boot Record), внутри которой находиться программа IPL2 (программа начальной загрузки 2). Управление передается на начало программы IPL2.

Программа IPL2 выполняет загрузку операционной системы т.е. ее файлов, находящихся в активном разделе. Способ загрузки зависит от самой операционной системы. Каждая из систем имеет свой собственный загрузчик. Фиксированным является только расположение загрузочной записи — первый сектор активного раздела.

Далее производится инициализация устройств, регистрация пользователя, старт системных служб и оболочки.

Интерфейсы жестких дисков

Развитие интерфейсов жестких дисков шло двумя параллельными путями: дешевым и дорогим. Дорогое решение заключалось в создании на плате самого винчестера отдельного интеллектуального контроллера, который бы брал на себя значительную часть работы по взаимодействию с винчестером. Результатом этого подхода явился интерфейс SCSI, который быстро завоевал популярность на рынке серверов.

Простое и дешевое решение - переложить значительную часть операций по вводу-выводу на центральный процессор. У этого решения вполне очевидный недостаток: снижение общей вычислительной мощности системы, особенно заметное при многозадачной работе. Результатом этого подхода явился интерфейс IDE.

Тем самым на сегодня мы имеем два типа дисков: высокопроизводительные SCSI и «ширпотреб» - IDE (PATA, SATA). Принципиальных различий в устройстве самих винчестеров SCSI и IDE нет, но исторически сложилось, что SCSI рассчитан на сегмент дорогих серверных решений, поэтому в среднем они быстрее и, как следствие, существенно дороже.