Все винчестеры и флоппи-диски, поддерживаемые MS-DOS, за рядом исключений, имеют сходный логический формат. Под логическим форматом понимается то, что на диске резервируются определенные области для хранения служебной информации, необходимой операционной системе для работы с этим устройством. Процесс создания и заполнения таких областей носит название логического форматирования. Для создания логической структуры диска используются специальные программы, входящие обычно в состав операционной системы или существующие как независимые утилиты. Заметим, что содержимое создаваемых областей может полностью или частично заполняться и изменяться не только во время форматирования, но и в процессе последующей работы с данным диском.
Итак, практически каждый диск содержит следующие области: загрузочная запись, или сектор BR (Boot Record), две (одну) таблицы размещения файлов (FAT – File Allocation Table), корневой каталог RD (Root Directory) и область данных DA (Data Area).
Загрузочный сектор BR каждого диска занимает по определению только один сектор.
Таблица размещения файлов располагается непосредственно после загрузочной записи и имеет переменный размер (разумеется, в секторах). FAT используется для хранения сведений о размещении файлов на диске. Заметим, что эта таблица состоит из элементов (12-, 16- или 32-битных), каждый из которых соответствует определенному участку дискового пространства и присвоенным кодом характеризует его состояние: занят, свободен или имеет дефект. В самом начале каждой таблицы FAT (первый элемент) хранится так называемый дескриптор (media descriptor), определяющий тип носителя (например, для жесткого диска – F8h). Отметим, что минимальным элементом, которым MS-DOS оперирует при работе с дисками, является не сектор, а кластер. Кластеры состоят из нескольких секторов (2, 4 и т.д.). Для дисков с магнитным носителем обычно используются две копии FAT, которые следуют одна за другой. Содержимое их полностью дублируется.
Корневой каталог диска всегда занимает строго фиксированное место – сразу за последней таблицей FAT. Он состоит из ограниченного числа записей, каждая из которых содержит информацию о файле или другом каталоге (подкаталоге), а также метке диска. Все остальное место на диске занимает область данных, содержащая файлы данных или подкаталогов.
Флоппи-диски
До настоящего времени приводами для флоппи-дисков оснащается большинство IBM PC-совместимых компьютеров. Они используются как для архивирования и хранения небольших объемов информации, так и для ее переноса с одного компьютера на другой.
История гибкого магнитного (флоппи) диска началась с того момента, когда магнитный слой нанесли на основу, подобную той, что используется в магнитной ленте. Чтобы не поцарапать и не испачкать поверхность носителя, диск поместили в достаточно жесткий пластиковый конверт, внутри которого он мог свободно вращаться. Первые флоппи-диски имели диаметр 8 дюймов (около 200 мм) и использовались на больших и мини-компьютерах.
Заметим, что уже на первых IBM PC использовались приводы для дисков диаметром 5,25 дюйма (133 мм), которые впервые появились в 1976 году. Первоначально на одном таком диске можно было записать всего 160 Кбайт информации, причем магнитный слой был нанесен только с одной стороны основы носителя. После того как магнитный слой стали наносить на пластиковую основу с обеих сторон, емкость носителя удвоилась. Соответственно привод стал использовать уже две головки. По мере развития технологии стала увеличиваться плотность записи, появились 5-дюймовые дискеты емкостью 360 Кбайт, а затем и 1,2 Мбайта.
Следующим этапом стали дискеты диаметром 3,5 дюйма (89 мм).
Емкость этих «малюток» сначала составляла 720 Кбайт, но вскоре достигла величины 1,44 Мбайта. При такой плотности записи защита магнитного слоя становится особенно актуальной, поэтому сам магнитный диск был спрятан в прочный пластмассовый корпус, а зона контакта головок с его поверхностью закрыта от случайных прикосновений специальной шторкой, которая отодвигается только внутри накопителя. Первый 3,5-дюймовый привод и соответствующий микрофлоппи-диск (micro floppy disk) были разработаны в 1980 году фирмой Sony. Несколько позже эта система была принята в качестве стандарта такими организациями, как ISO и ANSI.
Сменные диски
Уже давно желанием многих пользователей является возможность размещения больших объемов данных на малогабаритных носителях. Дискеты долгое время были именно такой «медленной средой» для запоминания информации. Однако при работе с графикой становится заметно, что для размещения файлов на дискетах необходимо столько же времени, сколько понадобилось для их создания.
Сменный жесткий диск помог решить эту проблему. Этот носитель обычно используется для двух целей:
периодическое сохранение данных на внешнем носителе;
обмен информацией. Сменные жесткие диски являются надежным, быстрым и комфортабельным средством обмена информацией.
У сменного винчестера переносным является не только носитель информации, но и фактически весь дисковод, который вынимается из своих направляющих в корпусе PC. Для извлечения дисковода на передней панели имеется специальная ручка. С обратной его стороны находится адаптер, который обычно обеспечивает силовое питание и связь для приема-передачи данных.
Этот тип сменного диска не рекомендуется для частого обмена информацией по двум причинам:
1. Данные жесткие диски достаточно надежны, но только если они прочно установлены в корпусе. Они совсем не готовы к восприятию внешних весьма значительных воздействий, зачастую возникающих при их транспортировке.
2. Второе соображение является результатом практической работы. Если вы вынимаете один винчестер и вставляете другой, то, естественно, каждый раз должны записать соответствующие параметры в CMOS Setup (в случае, если речь не идет о дисках с идентичными параметрами).
Отсюда можно сделать вывод: сменные жесткие диски, главным образом, следует использовать только для целей архивации данных.
Стриммер
Стриммер, как и сменный жесткий диск, можно приобрести в виде внутреннего или внешнего периферийного устройства. В качестве носителя информации стриммер использует магнитную ленту, которая похожа на ленту в обычной аудиокассете.
Стриммеры в основном используются для архивации и резервного копирования больших объемов данных на компактные носители. Недостатком является малая скорость передачи информации. Она значительно ниже, чем у винчестеров и сменных жестких дисков. Поэтому стриммеры нельзя рекомендовать для использования в других целях, кроме как для резервного копирования информации.
Имеются различные модели, причем устройства размера 3,5" почти полностью вытеснили устройства размером 5,25". Емкость, конечно же, определяется и длиной носителя. У стриммера емкость может достигать значений от 40 Мбайт до 1 Гбайта. При этом применяются различные методы сжатия данных.
В качестве стандарта для стриммера выбран стандарт QIC (Quarter Ineb Cartridge Drive Standard). Только благодаря этому стандарту стало возможным устанавливать различные ленты на различные приводы и достигать программной совместимости при работе с ними.
