Звычайна карыстальнікі маюць у сваім кампутары адзін убудаваны назапашвальнік. Пры першай ўстаноўцы аперацыйнай сістэмы вырабляецца разбіўка яго на пэўную колькасць частак. Кожны лагічны том адказвае за захоўванне пэўнай інфармацыі. Акрамя гэтага ён можа быць фарматаваць ў розныя файлавыя сістэмы і ў адну з двух структур. Далей мы б хацелі максімальна дэталёва апісаць праграмную структуру жорсткага дыска.
Што тычыцца фізічных параметраў - HDD складаецца з некалькіх частак, аб'яднаных у адну сістэму. Калі вы хочаце атрымаць разгорнутую інфармацыю па гэтай тэме, рэкамендуем звярнуцца да асобнага нашага матэрыялу па наступнай спасылцы, а мы ж пераходзім да разбору праграмнай складнікам.
Чытайце таксама: З чаго складаецца жорсткі дыск
Стандартныя літарныя абазначэння
Падчас разбіўкі жорсткага дыска на часткі па змаўчанні для сістэмнага тома усталёўваецца літара C, А для другога - D. літары A і B прапускаюцца, паколькі так абазначаюцца дыскеты розных фарматаў. Пры адсутнасці другога тома жорсткага дыска літарай D будзе пазначацца DVD-прывад.
Карыстальнік сам разбівае HDD на раздзелы, прысвойваючы ім любыя даступныя літары. Пра тое, як стварыць такую разбіўку ўручную, чытайце ў іншай нашай артыкуле па наступнай спасылцы.
Чытаць далей:
3 спосабу разбіць жорсткі дыск на раздзелы
Спосабы выдалення падзелаў жорсткага дыска
Структуры MBR і GPT
З тамамі і часткамі усё лімітава проста, аднак прысутнічаюць яшчэ і структуры. Больш старым лагічным узорам называецца MBR (Master Boot Record), а яму на замену прыйшоў удасканалены GPT (GUID Partition Table). Давайце спынімся на кожнай структуры і разгледзім іх дэталёва.
MBR
Дыскі са структурай MBR паступова выцясняюцца GPT, але ўсё яшчэ папулярныя і выкарыстоўваюцца на шматлікіх кампутарах. Справа ў тым, што Master Boot Record - гэта першы сектар HDD аб'ёмам 512 байт, ён зарэзерваваны і ніколі не перазапісвальны. Адказвае гэты ўчастак за запуск АС. Зручная такая структура тым, што дазваляе без праблем падзяляць фізічны назапашвальнік на часткі. Прынцып запуску дыска з MBR адбываецца так:
- Пры запуску сістэмы BIOS звяртаецца да першага сектару і аддае яму далейшае кіраванне. Гэты сектар мае код
0000: 7C00h. - Наступныя чатыры байта адказваюць за вызначэнне дыска.
- Далей адбываецца зрушэнне да
01BEh- табліцы тамоў HDD. На скрыншоце ніжэй вы можаце бачыць графічнае тлумачэнне счытвання першага сектара.
Цяпер, калі адбылося зварот да раздзелаў дыска, трэба вызначыць актыўны ўчастак, з якога і будзе загружацца АС. Першы байт у гэтым узоры счытвання вызначае патрэбны раздзел для старту. Наступныя выбіраюць нумар галоўкі для пачатку загрузкі, нумар цыліндру і сектара, а таксама колькасць сектараў у томе. Парадак счытвання паказаны на наступным малюнку.
За каардынаты размяшчэння крайняй запісу раздзела разгляданай тэхналогіі адказвае тэхналогія CHS (Cylinder Head Sector). Яна счытвае нумар цыліндру, галоўкі і сектары. Нумарацыя згаданых частак пачынаецца з 0, А сектары з 1. Менавіта шляхам счытвання ўсіх гэтых каардынат і вызначаецца лагічная частка жорсткага дыска.
Недахоп такой сістэмы складаецца ў абмежаванасці адрасавання аб'ёму дадзеных. Гэта значыць, падчас першай версіі CHS раздзел мог мець максімум 8 ГБ памяці, чаго ў хуткім часе, вядома ж, перастала хапаць. На замену прыйшла адрасаванне LBA (Logical Block Addressing), у якой была перапрацаваная сістэма нумарацыі. Цяпер падтрымліваюцца дыскі аб'ёмам да 2 ТБ. LBA была яшчэ дапрацавана, але змены закранулі толькі GPT.
З першым і наступнымі сектарамі мы паспяхова разабраліся. Што да апошняга, то ён таксама зарэзерваваны, называеццаAA55і адказвае за праверку MBR на цэласнасць і наяўнасць неабходнай інфармацыі.
GPT
Тэхналогія MBR валодала побач недахопаў і абмежаванняў, якія не маглі забяспечыць працу з вялікай колькасцю дадзеных. Выпраўляць яе альбо зьмену было бессэнсоўна, таму разам з выхадам UEFI карыстальнікі даведаліся аб новай структуры GPT. Яна была створана з улікам пастаяннага павелічэння аб'ёму назапашвальнікаў і змяненняў у працы ПК, таму на бягучы час гэта самае перадавое рашэнне. Адрозніваецца ад MBR яна такімі параметрамі:
- Адсутнасць каардынатаў CHS, падтрымліваецца праца толькі з дапрацаванай версіяй LBA;
- GPT захоўвае на назапашвальніку дзве свае копіі - адна на пачатку дыска, а другая ў канцы. Такое рашэнне дасць магчымасць рэанімаваць сектар праз якая захоўваецца копію ў выпадку пашкоджання;
- Перапрацавана прылада структуры, пра што мы пагаворым далей;
- Праверка карэктнасці загалоўка адбываецца з дапамогай UEFI c выкарыстаннем кантрольнай сумы.
Чытайце таксама: Выпраўляемы памылку CRC жорсткага дыска
Цяпер хацелася б дэталёва расказаць аб прынцыпе працы гэтай структуры. Як ужо было сказана вышэй, выкарыстоўваецца тут тэхналогія LBA, што дазволіць без праблем працаваць з дыскамі любых аб'ёмаў, а ў будучыні пашырыць дыяпазон дзеяння, калі спатрэбіцца.
Чытайце таксама: Што азначаюць колеру жорсткіх дыскаў Western Digital
Варта адзначыць, што сектар MBR ў GPT таксама прысутнічае, ён з'яўляецца першым і мае памер у адзін біт. Неабходны ён для карэктнай працы HDD са старымі камплектуючымі, а таксама не дазваляе праграмам, якім невядомы GPT, разбурыць структуру. Таму гэты сектар называецца ахоўным. Далей размяшчаецца сектар памерам у 32, 48 або 64 біта, які адказвае за разметку на раздзелы, называецца ён першасным GPT-загалоўкам. Пасля гэтых двух сектараў ідзе счытванне змесціва, другая схема тамоў, а замыкае усё гэта копія GPT. Поўная структура прадстаўлена на скрыншоце ніжэй.
На гэтым агульная інфармацыя, якая можа быць цікавай звычайнаму карыстачу, сканчаецца. Далей - гэта тонкасці працы кожнага сектара, і гэтыя дадзеныя ўжо ніяк не тычацца радавога юзера. Што тычыцца выбару GPT або MBR - вы можаце азнаёміцца з другога нашым артыкулам, дзе абмяркоўваецца выбар структуры пад Windows 7.
Чытайце таксама: Выбіраем структуру дыска GPT або MBR для працы з Windows 7
Яшчэ хочацца дадаць, што GPT - больш дасканалы варыянт, і ў будучыні ў любым выпадку давядзецца пераходзіць на працу з носьбітамі такой структуры.
Чытайце таксама: Чым адрозніваюцца магнітныя дыскі ад цвёрдацельных
Файлавыя сістэмы і фарматаванне
Гаворачы аб лагічнай структуры HDD, нельга не згадаць аб даступных файлавых сістэмах. Вядома, іх існуе шмат, але спыніцца мы б хацелі на разнавіднасцях для двух АС, з якім часцей за ўсё працуюць звычайныя карыстальнікі. Калі кампутар не можа вызначыць файлавую сістэму, то жорсткі дыск набывае фармат RAW і менавіта ў ім адлюстроўваецца ў АС. Даступна ручное выпраўленне гэтай праблемы. Мы прапануем азнаёміцца з дэталямі выканання гэтай задачы далей.
Чытайце таксама:
Спосабы выпраўлення RAW фармату у HDD дыскаў
Чаму кампутар не бачыць жорсткі дыск
Windows
- FAT32. Кампанія Microsoft пачаткі выпуск файлавых сістэм з FAT, у будучыні гэтая тэхналогія зведала мноства змен, і апошняй версіяй на дадзены момант з'яўляецца FAT32. Яе асаблівасць заключаецца ў тым, што яна не прызначана для апрацоўкі і захоўвання вялікіх файлаў, а таксама на яе будзе даволі праблематычна ўсталяваць цяжкія праграмы. Аднак FAT32 універсальная, і пры стварэнні вонкавага жорсткага дыска яна выкарыстоўваецца для таго, каб захаваныя файлы можна было лічыць з любога тэлевізара або прайгравальніка.
- NTFS. Майкрасофт прадставіла NTFS, каб цалкам замяніць FAT32. Зараз гэта файлавая сістэма падтрымліваецца усімі версіямі Windows, пачынаючы ад XP, таксама выдатна працуе на Linux, аднак на Mac OS можна толькі лічыць інфармацыю, запісаць нічога не атрымаецца. Вылучаецца NTFS тым, што не мае абмежаванняў на памер запісваем файлаў, валодае пашыранай падтрымкай розных фарматаў, магчымасцю сціску лагічных частак і лёгка аднаўляецца пры розных пашкоджаннях. Усе астатнія файлавыя сістэмы ў большым родзе падыходзяць для невялікіх здымных носьбітаў і досыць рэдка ўжываюцца ў жорсткіх дысках, таму мы не будзем іх разглядаць у рамках гэтага артыкула.
Linux
З файлавымі сістэмамі Windows мы разабраліся. Хацелася б звярнуць увагу яшчэ на падтрымоўваныя тыпы ў АС Linux, паколькі яна таксама з'яўляецца папулярнай сярод карыстальнікаў. Лінукс падтрымлівае працу з усімі файлавымі сістэмамі Віндовс, аднак саму аперацыёнку рэкамендуецца ўсталёўваць на спецыяльна распрацаваную для гэтага ФС. Адзначыць варта такія разнавіднасці:
- Extfs стала самай першай файлавай сістэмай для Linux. Яна мае свае абмежаванні, напрыклад, максімальны памер файла не можа перавышаць 2 ГБ, а яго імя павінна знаходзіцца ў дыяпазоне ад 1 да 255 знакаў.
- Ext3 і Ext4. Мы прапусцілі папярэднія дзве версіі Ext, паколькі цяпер яны зусім неактуальныя. Распавядзем толькі пра больш-менш сучасных версіях. Асаблівасць гэтай ФС заключаецца ў падтрымцы аб'ектаў памерам да аднаго тэрабайта, хоць у пры працы на старым ядры Ext3 не падтрымлівала элементы памерам больш за 2 ГБ. Яшчэ адной асаблівасцю можна назваць падтрымку счытвання праграмнага забеспячэння, напісанага пад Windows. Следам выйшла новая ФС Ext4, якая дазволіла захоўваць файлы аб'ёмам да 16 ТБ.
- Галоўным канкурэнтам Ext4 лічыцца XFS. Яе перавага заключаецца ў адмысловым алгарытме запісу, ён называецца «Адкладзенае вылучэнне месца». Калі дадзеныя адпраўляюцца на запіс, яны спачатку змяшчаюцца ў аператыўную памяць і чакаюць чаргі на захаванне ў дыскавай прасторы. Перасоўванне на HDD ажыццяўляецца толькі тады, калі АЗП сканчаецца або займаецца іншымі працэсамі. Такая паслядоўнасць дазваляе згрупаваць дробныя задачы ў буйныя і паменшыць фрагментацыю носьбіта.
Што тычыцца выбару файлавай сістэмы пад ўстаноўку АС, звычайнаму карыстачу лепш абраць рэкамендуемы варыянт пры ўсталёўцы. Звычайна гэта Etx4 ці XFS. Прасунутыя юзэры ўжо задзейнічаюць ФС пад свае патрэбы, ужываючы яе розныя тыпы для выканання пастаўленых задач.
Змяняецца файлавая сістэма пасля фарматавання назапашвальніка, таму гэта досыць важны працэс, які дазваляе не толькі выдаліць файлы, але і выправіць ўзніклі непаладкі з сумяшчальнасцю або чытаннем. Мы прапануем вам прачытаць спецыяльны матэрыял, у якім максімальна дэталёва распісана правільная працэдура фарматавання HDD.
Больш падрабязна: Што такое фарматаванне дыска і як правільна яго рабіць
Акрамя гэтага файлавая сістэма аб'ядноўвае групы сектараў у кластары. Кожны тып робіць гэта па-рознаму і ўмее працаваць толькі з вызначанай колькасцю адзінак інфармацыі. Кластары адрозніваюцца па памеры, маленькія падыходзяць для працы з лёгкімі файламі, а вялікія маюць перавагу - менш схільныя фрагментацыі.
Фрагментацыя з'яўляецца з-за пастаяннай перазапісу дадзеных. З часам разбітыя на блокі файлы захоўваюцца ў зусім розныя часткі дыска і патрабуецца вырабляць ручную дэфрагментацыю, каб выканаць пераразмеркаванне іх месцазнаходжання і павысіць хуткасць працы HDD.
Чытаць далей: Усё, што трэба ведаць аб дэфрагментацыі жорсткага дыска
Інфармацыі з нагоды лагічнай структуры разгляданага абсталявання прысутнічае яшчэ немалая колькасць, узяць тыя ж фарматы файлаў і працэс іх запісы ў сектары. Аднак сёння мы пастараліся максімальна проста расказаць пра самыя важныя рэчы, якія будзе карысна ведаць любому карыстальніку ПК, жадаючаму вывучыць свет камплектуючых.
Чытайце таксама:
Аднаўленне жорсткага дыска. пакрокавае кіраўніцтва
Небяспечныя ўздзеяння на HDD
