Budowa i organizacja zapisu danych na dysku twardym

Dysk twardy

Elementy budowy: zespół talerzy (1, 2 lub 3) – Jest on wykonany z materiału lekkiego i sztywnego na który po obu stronach naniesiony jest warstwa magnetyczna. Zapis prowadzony jest przez głowice po dwóch stronach talerza – na jedne talerz przypadają dwie głowice. kontroler sterujący dyskiem (zapisem i odczytem)

Dysk twardy podzielony jest na ścieżki które z kolei podzielone są na sektory Sektor – najmniejszy fizyczny obszar na dysku, w którym system operacyjny może zapisać 512B danych. Sektory przeznaczone są na przechowywanie danych i są tworzone podczas preformatowania (formatowania niskiego poziomu) zazwyczaj jeszcze w fabryce. Bad Sektor – sektor fizycznie uszkodzony, nie można zapisywać i odczytywać. Można je „pominąć” z pomocą programu np. Norton Disk Doctor

Pierwszy sektor na dysku jest jednak zarezerwowany przez MBR (Master Boot Record) tzn. rekord ładujący dysku. Zawiera on szereg informacji niezbędnych do uruchomienia systemu operacyjnego na komputerze. Znajduje się w nim zapisany podział dysku na partycje oraz maleńki program ładujący system z aktywnej partycji. Istnieją wirusy które „zamazują” MBR.

Partycja – wydzielony obszar dysku twardego Partycja – wydzielony obszar dysku twardego. Każdy dysk można podzielić na maksymalnie 4 partycje. Mogą być partycje podstawowe oraz rozszerzone. Na partycji podstawowej może być tylko jeden dysk logiczny, a na rozszerzonej wiele dysków logicznych. Po co dzielić dysk na partycje i co to jest dysk logiczny? Na podstawie informacji z MBR, BIOS odczytuje sektor startowy partycji tzw. Boot Sector Boot Sector znajduje się przed każda partycja na dysku i zawiera informacje o partycji oraz malutki programik który ładuje system operacyjny.

Gdy mam już podzielony dysk na partycje należy sformatować te partycje czyli stworzyć odpowiedni system plików czyli sposób organizacji danych na dysku, np. FAT, NTFS (Windows), EXT (Linux) (Przykład z parkingiem samochodowym) Na system plików składają się klastry Klaster – nazywany także jednostka alokacji pliku lub blok jest to najmniejszy obszar logiczny dysku, który składa się z określonej liczby sektorów. Wielkość klastra zależy od zastosowanego systemu plików np. FAT12 – klaster od 0,5 do 4 KB FAT16 – klaster od 2 do 32 KB FAT32 – klaster od 4 do 32 KB

Zalety i wady krótkich i długich klastrów: krótkie: zaletą jest oszczędność miejsca na dyski, a wadą wolniejszy odczyt zapis długie: zaletą szybki odczyt i zapis, a wadą strata miejsca na dysku. (właściwości pliku: rozmiar rzeczywisty pliku, a rozmiar na dysku) Fragmentacja danych na dysku – proces „tasowana” danych na dysku np. początek pliku może znajdować się na końcu dysku, a koniec w środku dysku. Należy od czasu do czasu defragmentować dysk!