Низкоуровневое форматирование

Низкоуровневое форматирование - разбивка диска на сектора, производится производителями дисков.

Каждый сектор состоит из:

o Заголовка (Prefix portion) - по которому определяется начало (последовательность определенных битов) сектора и его номер, и номер цилиндра.

o Область данных (как правило, 512 байт, планируют перейти на 4 Кб (к 2010г.))

o Конец сектора (Suffix portion) - содержит контрольную сумму ECC (Error Correction Code - код корректировки ошибок). Позволяет обнаружить или даже исправить ошибки чтения. Размер зависит от производителя, и показывает, как производитель относится к надежности работы диска.

Сектор диска

На диске могут быть запасные сектора, которые могут быть использованы для замены секторов с дефектами (а они почти всегда есть). За счет этого обеспечивается одинаковая емкость на выходе.

При низкоуровневом форматировании часть полезного объема уменьшается, примерно до 80%.

Перекос цилиндров

Перекос цилиндров - сдвиг 0-го сектора каждой последующей дорожки, относительно предыдущей. служит для увеличения скорости. Головка тратит, какое то время на смену дорожки, и если 0-й сектор будет начинаться в том же месте, что и предыдущий, то головка уже проскочит его, и будет ждать целый круг.

Перекос цилиндров

Перекос цилиндров делают разным в зависимости скоростей вращения и перемещения головок.

Перекос головок - приходится применять, т.к. на переключение с головки на головку тратится время..

Чередование секторов

Если, например, один сектор прочитан, а для второго нет в буфере места, пока данные копируются из буфера в память, второй сектор уже проскочит головку.

Чтобы этого не случилось, применяют чередование секторов.

Чередование секторов

Если копирование очень медленное, может применяться двукратное чередование, или больше.

Разделы диска

Более подробная информация - http://ru.wikipedia.org/wiki/Раздел_диска

После низкоуровневого форматирования диск разбивается на разделы, эти разделы воспринимаются ОС как отдельные диски.

Для чего можно использовать разделы:

o Отделить системные файлы от пользовательских (например, своп-файлы)

o Более эффективно использовать пространство (например, для администрирования).

o На разные разделы можно установить разные ОС.

Основные разделы диска:

o Первичный (Primary partition) - некоторые ОС могут загружаться только с первичного раздела. (В MBR под таблицу разделов выделено 64 байта. Каждая запись занимает 16 байт. Таким образом, всего на жестком диске может быть создано не более 4 разделов. Раньше это считалось достаточным.)

o Расширенный (Extended partition) - непосредственно данные не содержит, служит для создания логических дисков (создается, что бы обойти ограничение в 4-ре раздела).

o Логический (Logical partition) - может быть любое количество.

Информация о разделах записывается в 0-м секторе 0-го цилиндра, головка 0. И называется таблицей разделов.

Таблица разделов (Partition Table) - содержит информацию о разделах, номер начальных секторов и размеры разделов. На Pentium-компьютерах в таблице есть место только для четырех записей, т.е. может быть только 4 раздела (к логическим это не относится, их может быть не ограниченное количество).

Этот сектор называется главной загрузочной записью.

Главная загрузочная запись MBR (Master Boot Record) - содержит загрузочную программу и таблицу разделов.
Более подробная информация - http://ru.wikipedia.org/wiki/Главная_загрузочная_запись

Т.к. MBR может работать только с разделами до 2.2 ТБ (2.2 ? 1012 байт), насмену приходит GPT.

Таблица разделов GUID (GUID Partition Table - GPT) - позволяет создавать разделы диска размером до 9.4 ЗБ (9.4 ? 1021 байт).
Более подробная информация - http://ru.wikipedia.org/wiki/Таблица_разделов_GUID.

Активный раздел - раздел, с которого загружается ОС, может быть и логическим. В одном сеансе загрузки может быть только один активный раздел.

Пример структуры разделов

В Windows разделы будут называться (для пользователей) устройствами C:, D:, E: и т.д.