Архитектура дисковой подсистемы ПЭВМ (основные понятия)

Общие понятия.

1. Диск – пластинка круглой формы, выполненная из алюминиевого сплава (жесткий диск) или полимерного материала (гибкий диск), имеющая покрытие с одной или с обеих сторон из намагничивающихся материалов на основе железа и редкоземельных элементов. Жесткие диски в одном устройстве могут объединяться в пакет, состоящий из 2-х и более дисков.

2. Дорожка – данные на диске, расположенные по концентрическим окруж-ностям. Дорожки нумеруются от 0-й, расположенной на периферии диска, к центральному отверстию диска.

3. Цилиндр – воображаемая поверхность, объединяющая дорожки с одним и тем же номером, расположенные на различных сторонах различных дисков. Нумерация цилиндров соответствует нумерации дорожек. Общее количество цилиндров накопителя обозначается, как С.

4. Сектор – каждая дорожка, размещенная на диске, делится на сектора одинакового углового размера. Количество секторов на дорожках S одинаково и не зависит от номера дорожки. Сектора имеют сквозную нумерацию для всех дорожек одной стороны диска, начинающуюся с 0-й на нулевой дорожке. Для операционной системы все сектора всех дисков накопителя объединяются в общую систему нумерации секторов.

5. Объем сектора – количество информации, помещающейся в одном секторе. Стандартная величина V_s=512 байт, но накопители информации допускают кратное изменение объема, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения.

6. Головка – магнитная головка для записи и считывания информации с одной стороны диска. Общее количество головок накопителя обозначается, как Н, и нумеруется от единицы для первой стороны первого диска в пакете. Номер головки соответствует номеру стороны диска.

7. Объем диска – максимальное количество информации, которое можно записать на дисковый накопитель. Определяется, как V_d=C*H*S*V_s байт.

8. Виртуальная нумерация – для сокращения знакомест, отводимых BIOS под константы С и S, выполняется увеличение числа головок Н до 32 с про-порциональным уменьшением числа цилиндров С или секторов S без изменения V_d.

9. Кластер – условное объединение нескольких подряд расположенных секторов в более крупные адресуемые области памяти. Кластеры имеют сквозную нумерацию для одного логического раздела диска и используются в таблицах расположения файлов (FAT). В кластера обычно объединяют 8 или 4 сектора и исходя из этой величины определяется число секторов, занимаемое FAT-таблицей – для FAT-16(DOS), например S_FAT=S_d/N_SFAT*V_FAT/V_s с округлением в большую сторону. Здесь S_d– число секторов, составляющих логический диск, N_SFAT - число секторов в кластере (4 или 8), V_FAT - размер элемента в FAT-таблице (для FAT-16, например, V_FAT=2 байта).

10. Главная загрузочная запись MBR – нулевой сектор нулевой дорожки на первой стороне жесткого диска (0/0/1) содержит MBR (Master Boot Records), которая на начальном этапе тестирования системы загружается в ОЗУ по адресу 0000:7С00h. С этой таблицей работает утилита Fdisk (MS DOS), Disk Administrator (NTFS) или эквивалентная утилита иной операционной системы