Чтобы у каждого файла на диске был свой адрес, диск разбивают на дорожки, а дорожки, в свою очередь, разбивают на секторы. Размер каждого сектора стандартен и равен 512 байтам. Разбиение диска на дорожки и секторы называется форматированием диска.После изготовления диска (перед началом его использования) его необходимо отформатировать. В дальнейшем этот процесс можно повторить, при необходимости или по желанию пользователя. При этом надо иметь в виду, что в процессе форматирования вся записанная на диске информация будет стерта.
Начальная дорожка магнитного диска (нулевая) считается служебной — там хранится служебная информация. Например, на этой дорожке хранится так называемая таблица размещения файлов (FAT-таблица). В этой таблице компьютер запоминает адреса записанных файлов. Когда нам нужен какой-то файл, компьютер по его имени находит в этой таблице номер дорожки и номер сектора, после чего магнитная головка переводится в нужное положение, файл считывается и направляется в оперативную память для обработки.
Если таблица размещения файлов почему-то будет повреждена, то информация, имевшаяся на диске, может быть утрачена. На самом деле она там, конечно, остается, но к ней нельзя обратиться. Поэтому таблица размещения файлов для надежности дублируется.У нее есть копия, и при любых повреждениях компьютер сам восстанавливает эту таблицу. Благодаря этому с компьютером можно работать годами и не терять данные.
Итак, у каждого файла есть свой адрес, который записан в FAT-таблице двухбайтным числом (то есть, на запись этого адреса предоставлено 16 битов (поэтому таблицу называют FAT 16). С помощью 16 битов можно выразить 216 = 65 536 разных значений. Значит, файлам на диске не может быть предоставлено более, чем 65 536 разных адресов (и самих файлов не может быть более 65 536). Этого явно мало, так как современные жесткие диски, например, имеют очень большие объемы, и им не хватает такого количества адресов. Например, для жесткого диска объемом в 6 Гбайт на каждый адрес приходится 2 Гбайт/ 65 536 = 32 кбайт. Это очень нерациональный расход полезного пространства, так как файлы бывают и маленькими. Минимальный размер адресуемого пространства называется кластером. Для жестких дисков, имеющих размер 2 Гбайт, кластер равен 32 кбайт. Если диск меньше, то и кластер у него меньше. Например, для дисков в 1 Гбайт кластер равен 16 кбайт.
У современных дисков кластер намного больше сектора, который равен 512 байт = 0,5 кбайт. В одном кластере могут содержаться десятки секторов, и, каким бы маленьким не был файл, он все равно займет целый кластер, а все неиспользуемые секторы в нем просто пропадут (конечно, для размещения информации в них, так как физически они останутся на месте).
Сегодня компьютеры переводятся на новую систему записи адреса файла на жестком диске, которая называется FAT 32 (она реализуется в операционной системе Windows 98). В этой системе адрес записывается не двумя байтами, а четырьмя (32 бита). Адресов становится намного больше, а размеры отдельных кластеров - меньше. Нерациональные потери пространства диска намного уменьшаются.
Примечание:
До недавнего времени использовались два типоразмера гибких дисков — диаметром 5,25 дюйма, емкостью 1,2 Мбайт и 3,5 дюйма, емкостью 1,44 Мбайт. Однако в последнее время в компьютерах устанавливаются в основном 3,5-дюймовые дисководы, которые имеют ряд преимуществ — большую плотность записи (при меньших геометрических размерах они обеспечивают большую емкость); жесткий пластмассовый защитный чехол и, наконец, закрытая специальной шторкой щель для считывающих головок. Эти конструктивные особенности обеспечивают значительно большую по сравнению с 5-дюймовыми дисками надежность хранения информации.
Кроме этого, стандарт 1,44 Мб сейчас заменяется новыми: LS-120 и ZIP.
Структура размещения файлов и данных на магнитных дисках
Файлы на магнитные диски записываются и считываются при помощи специальных головок,которые расположены либо в основании диска(HDD),либо же в дисководе.
Эти головки двигаются вдоль центрических окружностей диска именуемые как дорожки или треки.
Количество дорожек,которые могут быть на магнитном диске различается в зависимости какого класса магнитный диск и магнитного покрытия самой пластины диска.
Дорожки могут быть разбиты на сектора.
В одном секторе может поместиться 128-256-512-1024 байт,но как основа взято 512 байт.
Кластер-это единица размещения файлов на диске,кластер состоит из одного или нескольких соединённых секторов дорожки.
Во время записи файла на диск сам магнитный диск вращается при определённой скорости вокруг своей оси,а контроллер головки,которая либо записывает,либо считывает информацию подводится к нужной для записи дорожке,которая выбрана для записи.
Площадь памяти записываемому файлу,выделяется кратным числом кластеров,при этом кластеры не обязательно должны быть из одной цепочки они могут находиться на больших расстояниях и не из одной цепочки кластеров,файлы которые находятся в разных цепочках кластеров называются фрагментироваными.
