Logična struktura trdega diska

Običajno imajo uporabniki v svojem računalniku vgrajeno pomnilniško napravo. Ko prvič namestite operacijski sistem, se razdeli na določeno število particij. Vsak logični nosilec je odgovoren za shranjevanje določenih informacij. Poleg tega se lahko oblikuje v različne datotečne sisteme in v eno od dveh struktur. Nato želimo čim bolj temeljito opisati programsko strukturo trdega diska.

Kar se tiče fizičnih parametrov - HDD je sestavljen iz več delov, združenih v en sistem. Če želite dobiti podrobne informacije o tej temi, vam priporočamo, da se obrnete na našo ločeno gradivo na naslednji povezavi in ​​se obrnemo na analizo komponente programske opreme.

Glejte tudi: Kaj vsebuje trdi disk?

Standardni napisi

Pri particioniranju trdega diska je črka C nastavljena kot privzeta za sistemski nosilec in D za drugi volumen. Črke A in B so preskočene, ker so diskete različnih formatov označene kot take. Če ni drugega nosilca trdega diska, bo črka D označena z DVD pogonom.

Uporabnik sam razstavi trdi disk na dele in jim dodeli črke, ki so na voljo. Če želite izvedeti, kako ustvariti takšno razčlenitev ročno, preberite naš drugi članek na naslednji povezavi.

Več podrobnosti:
3 načina za particioniranje trdega diska
Možnosti brisanja particij trdega diska

MBR in GPT strukture

Vse je izjemno preprosto s količinami in particijami, vendar obstajajo tudi strukture. Starejši logični vzorec se imenuje MBR (Master Boot Record) in ga je nadomestil izboljšan GPT (GUID particijska tabela). Poglejmo vsako strukturo in jih podrobno obravnavamo.

MBR

Zgoščenke MBR postopoma nadomeščajo GPT, vendar so še vedno priljubljene in se uporabljajo na številnih računalnikih. Dejstvo je, da je Master Boot Record prvi sektor HDD z zmogljivostjo 512 bajtov, je rezerviran in nikoli prepisan. Ta stran je odgovorna za izvajanje OS. Takšna struktura je primerna, saj omogoča, da se fizična naprava za shranjevanje razdeli na dele brez težav. Načelo zagona diska z MBR je naslednje:

1. Ko se sistem zažene, BIOS dostopa do prvega sektorja in mu omogoča nadaljnji nadzor. Ta sektor ima kodo 0000:7C00h .
2. Za določitev diska so odgovorni naslednji štirje bajti.
3. Sledi odmik do 01BEh HDD tabele 01BEh . Na spodnji sliki lahko vidite grafično razlago branja prvega sektorja.

Zdaj, ko so bile dostopne particije diska, je treba določiti aktivno območje, iz katerega se bo OS zagnal. Prvi bajt v tem vzorcu branja določa odsek za začetek. V nadaljevanju izberite številko glave za začetek nalaganja, številko valja in številko sektorja ter število sektorjev v nosilcu. Vrstni red branja je prikazan na naslednji sliki.

Za koordinate mesta skrajnega zapisovanja odseka zadevne tehnologije je odgovorna tehnologija CHS (Cylinder Head Sector). Prikazuje številko valjev, glave in sektorje. Številčenje omenjenih delov se začne z 0 , sektorji z 1 . Z branjem vseh teh koordinat se določi logična particija trdega diska.

Pomanjkljivost takšnega sistema je omejena obravnava obsega podatkov. To pomeni, da bi lahko med prvo različico CHS particija imela največ 8 GB pomnilnika, kar seveda kmalu ni bilo več dovolj. Zamenjava je bila LBA (Logical Block Addressing) naslov, v katerem je bil preoblikovan sistem številčenja. Zdaj podpira pogone do 2 TB. LBA je bila še vedno izpopolnjena, vendar so spremembe vplivale le na GPT.

Uspešno smo se lotili prvega in naslednjih sektorjev. Pri slednjem je tudi rezerviran, imenovan AA55 in je odgovoren za preverjanje MBR za celovitost in razpoložljivost potrebnih informacij.

GPT

Tehnologija MBR je imela številne pomanjkljivosti in omejitve, ki niso mogle zagotoviti dela z veliko količino podatkov. Popravljanje ali spreminjanje je bilo nesmiselno, zato so se uporabniki ob sprostitvi UEFI seznanili z novo strukturo GPT. Ustvarjen je bil ob upoštevanju stalnega povečanja obsega pogonov in sprememb v računalniku, zato je zaenkrat najbolj napredna rešitev. Razlikuje se od MBR v takih parametrih:

• Odsotnost koordinatov CHS, podprta le z modificirano različico LBA;
• GPT shrani dve kopiji na pogon - eno na začetku diska in drugo na koncu. Ta rešitev bo omogočila oživitev sektorja prek shranjenega izvoda v primeru škode;
• Preoblikovana struktura naprave, o kateri bomo nadalje razpravljali;
• Preverjanje veljavnosti glave se izvede z uporabo UEFI z uporabo kontrolne vsote.

Glejte tudi: Popravimo napako CRC trdega diska

Zdaj bi vam rad povedal več o načelu delovanja te strukture. Kot je navedeno zgoraj, se tukaj uporablja tehnologija LBA, ki bo omogočala delo z diski vseh velikosti brez kakršnih koli težav, in v prihodnosti razširiti obseg delovanja, če je to potrebno.

Glejte tudi: Kaj pomenijo barve trdega diska Western Digital?

Treba je omeniti, da je sektor MBR prisoten tudi v GPT-ju, prvi je in ima velikost en bit. Potrebno je, da HDD pravilno deluje s starimi komponentami in tudi ne dovoli programom, ki ne poznajo GPT, da uničijo strukturo. Zato se ta sektor imenuje obrambni. Naslednji je sektor 32, 48 ali 64 bitov, ki je odgovoren za particioniranje, imenovan je primarna glava GPT. Po teh dveh sektorjih se vsebina prebere, druga tabela zvezkov in kopija GPT-ja vse zapre. Celotna struktura je prikazana na spodnji sliki zaslona.

S tem se zaključijo splošne informacije, ki so lahko zanimive za povprečnega uporabnika. Poleg tega so to finosti dela vsakega sektorja in ti podatki nimajo nič skupnega z običajnim uporabnikom. V zvezi z izbiro GPT ali MBR - si lahko preberete naš drugi članek, ki obravnava izbiro strukture v sistemu Windows 7.

Glejte tudi: Izberite strukturo diska GPT ali MBR za delo z operacijskim sistemom Windows 7

Rad bi dodal, da je GPT boljša možnost in v prihodnje bomo morali v vsakem primeru preiti na delo s prevozniki takšne strukture.

Glejte tudi: Kakšna je razlika med magnetnimi diski in trdnim stanjem

Datotečni sistemi in oblikovanje

Govorimo o logični strukturi HDD, da ne omenjamo razpoložljivih datotečnih sistemov. Seveda jih je veliko, vendar pa bi se radi posvetili različicam za dva operacijska sistema, s katerimi večina uporabnikov najpogosteje dela. Če računalnik ne more določiti datotečnega sistema, trdi disk pridobi obliko RAW in se v njej prikaže v operacijskem sistemu. Na voljo je ročno popravilo za to težavo. V nadaljevanju vam ponujamo podrobnosti te naloge.

Glejte tudi:
Možnosti popravljanja formata RAW za trde diske
Zakaj računalnik ne vidi trdega diska

Windows

1. FAT32 . Microsoft je začel z datotečnim sistemom s FAT, v prihodnosti pa je ta tehnologija doživela veliko sprememb in najnovejša različica je trenutno FAT32. Njegova posebnost je v tem, da ni zasnovana za obdelavo in shranjevanje velikih datotek, prav tako pa bo precej problematično nameščati težke programe na njej. Vendar je FAT32 univerzalen in se pri ustvarjanju zunanjega trdega diska uporablja tako, da se lahko shranjene datoteke berejo iz katerega koli televizorja ali predvajalnika.
2. NTFS . Microsoft je uvedel NTFS, da v celoti nadomesti FAT32. Zdaj ta datotečni sistem podpira vse različice operacijskega sistema Windows, začenši z XP, prav tako deluje v Linuxu, vendar lahko v Mac OS le berete informacije, pisanje se ne zgodi. NTFS odlikuje dejstvo, da nima omejitev glede velikosti posnetih datotek, ima izboljšano podporo za različne formate, zmožnost stiskanja logičnih particij in je zlahka obnovljena z različnimi poškodbami. Vsi drugi datotečni sistemi so primernejši za majhne izmenljive medije in se redko uporabljajo v trdih diskih, zato jih ne bomo upoštevali v tem članku.

Linux

Obravnavali smo datotečne sisteme Windows. Prav tako želim opozoriti na podprte vrste v Linux OS, saj je tudi priljubljena med uporabniki. Linux podpira delo z vsemi datotečnimi sistemi Windows, vendar je priporočljivo, da je operacijski sistem sam nameščen na posebej razvit za ta datotečni sistem. Upoštevajte naslednje sorte:

1. Extfs je prvi datotečni sistem za Linux. Ima svoje omejitve, na primer največja velikost datoteke ne sme presegati 2 GB, njeno ime pa mora biti v razponu od 1 do 255 znakov.
2. Ext3 in Ext4 . Izgubili smo prejšnji dve različici Ext, ker sta zdaj popolnoma nepomembni. Povedali bomo le o bolj ali manj modernih različicah. Značilnost tega datotečnega sistema je podpora objektov velikosti do enega terabajta, čeprav pri delu na starem jedru Ext3 ni podpiral elementov, ki so večji od 2 GB. Druga značilnost je podpora za branje programske opreme, napisane v sistemu Windows. Sledil je nov FS Ext4, ki je omogočal shranjevanje datotek do 16 TB.
3. Glavni konkurent podjetja Ext4 je XFS . Njegova prednost je v posebnem algoritmu snemanja, ki se imenuje "Odložena dodelitev prostora". Ko se podatki pošljejo pisati, se najprej postavi v RAM in počaka, da se čakalna vrsta shrani v prostor na disku. Premik na HDD se izvaja samo, ko se RAM konča ali se ukvarja z drugimi procesi. Takšno zaporedje omogoča združevanje majhnih nalog v večje in zmanjšanje razdrobljenosti prevoznika.

V zvezi z izbiro datotečnega sistema za namestitev operacijskega sistema je običajni uporabnik bolje izbrati priporočeno možnost med namestitvijo. To je ponavadi Etx4 ali XFS. Napredni uporabniki že uporabljajo FS za svoje potrebe, pri čemer uporabljajo različne vrste za izvajanje nalog.

Datotečni sistem se po formatiranju pogona spremeni, zato je to zelo pomemben proces, ki omogoča ne samo brisanje datotek, temveč tudi odpravljanje težav z združljivostjo ali branjem. Predlagamo vam, da preberete poseben material, v katerem je podrobno opisan postopek formatiranja HDD.

Več podrobnosti: Kaj je formatiranje diska in kako to narediti pravilno

Poleg tega datotečni sistem združuje skupine sektorjev v grozdih. Vsak tip to počne drugače in lahko dela le z določenim številom informacij. Grozdi se razlikujejo po velikosti, majhni so primerni za delo s svetlobnimi datotekami, velika pa imajo prednost, da so manj dovzetna za drobljenje.

Fragmentacija se zgodi zaradi stalnega ponovnega zapisovanja podatkov. Sčasoma se datoteke, razdeljene na bloke, shranijo v popolnoma različne dele diska in je potrebna ročna defragmentacija, da se njihove lokacije prerazporedijo in poveča hitrost HDD.

Več podrobnosti: Vse, kar morate vedeti o defragmentaciji trdega diska

Še vedno obstaja precej informacij o logični strukturi zadevne opreme, zajemajo enake formate datotek in proces zapisovanja v sektorje. Danes pa smo skušali kar se da preprosto govoriti o najpomembnejših stvareh, ki bi bile koristne, da bi poznali vsakega uporabnika računalnika, ki želi raziskati svet komponent.

Glejte tudi:
Obnovitev trdega diska. Walkthrough
Nevarni učinki na HDD

• ← Preverite hitrost trdega diska
• Nevarni učinki na HDD →