Учебная работа. Контрольная работа: Накопители на магнитных дисках

Учебная работа. Контрольная работа: Накопители на магнитных дисках

Содержание

Введение……………………………………………………………………….
3

1. Накопители на магнитных дисках………………………………………..
4

2. Форматирование твердого магнитного диска……………………………
7

2.1. Два шага форматирования………………………………………………
7

2.2. Низкоуровневое форматирование винчестера…………………………
8

2.3. Высокоуровневое форматирование винчестера……………………….
10

3. Форматирование дискет…………………………………………………..
13

Заключение…………………………………………………………………….
17

Перечень использованной литературы………………………………………..
18

Введение

До сего времени самыми необходимыми устройствами для хранения данных в персо­нальном компе остаются накопители на магнитных дисках, и это не­глядя на успехи в области оптической записи инфы и суровые заслуги твердотельной микроэлектроники.

Магнитная запись — самая древняя разработка записи данных, показавшаяся еще в докомпьютерную эру, которую совершенно не так давно чуток было не поменяли иными технологиями. Но создатели сделали волшебство, сделав еще один технологический рывок и увеличив плотность записи наиболее чем на порядок, потому сейчас производителями предлагаются накопители на твердых магнитных дисках — винчестеры — на которые можно записать содержимое наиболее 300 компьютерных компакт-дисков. А ведь несколько годов назад вин­честер объемом даже в 1 Гбайт был для индивидуального компа очень заманчивым приобретением! А вот гибкие диски, похоже, совсем сдают позиции — компакт-диски и информацию можно хранить на дискетах объемом в 1.44 Мбайт.

Потому что гибкий диск представляет собой лавсановую поверхность, покрытую сплошным ферромагнитным слоем, то для сотворения информационных до­рожек делается его форматирование.
Другими словами при первом использовании гибкого диска он должен быть вставлен в дисковод и при помощи программки FORMAT размечен для работы в определенной операционной системе.

Целью написания работы выступает исследование предназначения и физической сущности процесса формирования магнитных носителей инфы.

1. Накопители на магнитных дисках

В процессе записи инфы на гибкие и твердые магнитные диски головка дисковода с сердечником из магнитомягкого материала (малая остаточная намагниченность) {перемещается} вдоль магнитного слоя магнитожесткого носителя (большая остаточная намагниченность).

В процессе записи инфы на магнитную головку поступают последовательности электронных импульсов (последовательности логических единиц и нулей), которые делают в головке магнитное поле. В итоге поочередно намагничиваются (логическая единица) либо не намагничиваются (логический нуль) элементы поверхности носителя.

При считывании инфы, напротив, намагниченные участки вызывают в магнитной головке импульса тока (явление электромагнитной индукции). Последовательности таковых импульсов передаются по магистрали в оперативную память компа.

Для того, чтоб на диске можно было хранить информацию, диск должен быть отформатирован, т.п. обязана быть сотворена физическая и логическая структура диска.

Формирование физической структуры диска состоит в разработке на диске концентрических дорожек, которые, в свою очередь, делятся на сектора. Для этого в процессе форматирования магнитная головка дисковода расставляет в определенных местах диска метки дорожек и секторов.В процессе форматирования дисков можно задавать неординарные характеристики форматирования (количество дорожек, количество секторов и др.).

Логическая структура магнитного диска представляет собой совокупа секторов, любой из которых имеет собственный порядковый номер. Сектора нумеруются в линейной последовательности от первого сектора нулевой дорожки до крайнего сектора крайней дорожки. На гибком диске наименьшим адресуемым элементом является сектор.При записи файлов на диск занято постоянно целое количество секторов, соответственно, малый размер файла составляет один сектор, а наибольший соответствует полному количеству секторов на диске.файл записывается в произвольные вольные сектора, которые могут находиться на разных дорожка.

Для того чтоб можно было отыскать файл по его имени, на диске имеется каталог, представляющий из себя базу данных.Запись о файле содержит имя файла, адресок первого сектора, с которого начинается файла, размер файла, также дату и время его сотворения.

Полная информация о секторах, которые занимают файлы, содержится в таблице размещения файлов (FAT — File Allocation Table). количество ячеек FAT соответствует количеству секторов на диске, а значениями ячеек являются цепочке размещения файлов, т.к. последовательности адресов секторов, в каких хранятся файлы.

Существует два разных вида формирования дисков: полное и резвое.

Полное форматирование содержит в себе как физическое форматирование (проверку свойства магнитного покрытия дискеты и ее разметку на дорожки и сектора), так и логическое форматирование (создание каталога и таблиц размещения файлов).

Опосля полного форматирования вся хранившаяся на диске информация будет уничтожена.Резвое форматирование производит только чистку каталога и таблиц размещения файлов. информация, т.е. сами файлы, сохраняется и, в принципе, может быть восстановление файловой системы.

Логическая структура твердых дисков несколько различается от логической структуры гибких дисков. Наименьшим адресуемым элементом твердого диска является кластер, который может включать в себя несколько секторов. Размер кластера зависит от типа применяемой таблицы FAT и от емкости твердого диска.На твердом диске наименьшим адресуемым элементом является кластер, который содержит несколько секторов.

Файлам постоянно выделяется целое число кластеров. При размещении на твердом диске огромного количества маленьких по размеру файлов, они будут занимать кластеры только отчасти, что приведет к огромным потерям вольного дискового места.Эта неувязка отчасти решается при помощи использования таблицы FAT32, в какой размер кластера принят равным 8-ми секторам либо 4 Кбайт для диска хоть какого размера.

2. Форматирование твердого магнитного диска

Большая часть юзеров ПК (Персональный компьютер — компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем) придерживаются представления, что твердые диски, вообщем, как и хоть какой иной накопитель инфы, должны быть отформатированы перед внедрением. В вопросце форматирования есть некая неурядица относительно того, что и как делает процедура форматирования твердого диска, что мы и попытаемся разглядеть в данной статье. В современных твердых дисках употребляются методики, коренным образом отличающиеся от способов форматирования старенькых твердых дисков.

2.1. Два шага форматирования

Форматирование твердого диска содержит в себе три шага:

Форматирование диска на низком уровне (низкоуровневое форматирование). Это единственный «реальный» способ форматирования диска. При всем этом процессе на твердом диске создаются физические структуры: треки, сектора, управляющая информация. Этот процесс производится заводом-изготовителем на пластинках, которые не содержат еще никакой инфы.

Разбиение на разделы. Этот процесс разбивает размер винчестера на логические диски (C, D, и т.д.). Сиим обычно занимается операционная система, и способ разбиения очень зависит от операционной системы.

Высокоуровневое форматирование. Этот процесс также контролируется операционной системой и зависит как от типа операционной системы, так и от утилиты, применяемой для форматирования. процесс записывает логические структуры, ответственные за правильное хранение файлов, также, в неких вариантах, системные загрузочные файлы в начало диска. Это форматирование можно поделить на два вида: резвое и полное. При резвом форматировании перезаписывается только таблица файловой системы, при полном же — поначалу делается верификация (проверка) поверхности накопителя, а уже позже делается запись таблицы файловой системы.

Из выше произнесенного следует, что два из 3-х шагов — это форматирование, и такое двойное программка MS-DOS format.com работает по-разному при форматировании твердого и гибкого дисков. Гибкие диски имеют ординарную, обычную геометрию и не могут разбиваться на логические диски, так что format.com запрограммирован на автоматическое выполнение сходу 2-ух операций: как низкоуровневого так и высокоуровнего форматирования. В случае с твердыми дисками, format.com делает лишь высокоуровневое форматирование. Низкоуровневое форматирование производилось контроллером твердого диска на старенькых винчестерах и заводом-изготовителем на новейших винчестерах. В отличие от высокоуровневого форматирования, сотворения разделов и файловой структуры — низкоуровневое форматирование — значит базисную разметку поверхностей дисков. Для винчестеров ранешних моделей, которые поставлялись с незапятнанными поверхностями, такое форматирование делает лишь информационные сектора и служебную серво-информацию и быть может выполнено контроллером винчестера под управлением соответственной программки. Для современных винчестеров, которые содержат записанную при изготовлении сервоинформацию, полное форматирование значит и разметку информационных секторов, и перезапись сервоинформации.

2.2. Низкоуровневое форматирование винчестера

Низкоуровневое форматирование — это процесс нанесения инфы о позиции треков и секторов, также запись служебной инфы для сервосистемы. Этот процесс время от времени именуется «реальным» форматированием, поэтому что он делает физический формат, который описывает предстоящее размещение данных. Когда впервой запускается процесс низкоуровневого форматирования винчестера, пластинки твердого диска пусты, т.е. не содержат полностью никакой инфы о секторах, треках и т.п. Это крайний момент, когда у твердого диска полностью пустые пластинки. информация, записанная во время этого процесса, больше никогда не будет переписана.

Старенькые твердые диски имели однообразное количество секторов на трек и не имели интегрированных контроллеров, так что низкоуровневым форматированием занимался наружный контроллер твердого диска, и единственной подходящей ему информацией было количество треков и количество секторов на трек. Используя эту информацию, наружный контроллер мог отформатировать твердый диск. Современные твердые диски имеют сложную внутреннюю структуру, включая изменение количества секторов на трек при движении от наружных треков к внутренним, также встроенную сервоинформацию для контроля за приводом головок. Также современные накопители употребляют технологию «невидимых» нехороших секторов, т.е. могут неприметно для юзера и системы автоматом пропускать нехорошие сектора. Вследствие таковой всеохватывающей структуры данных, все современные твердые диски проходят низкоуровневое форматирование лишь один раз — на заводе-изготовителе. Нет никакого метода в домашних критериях произвести истинное низкоуровневое форматирование хоть какого современного твердого диска, будь это IDE/ATA, IDE/SATA либо SCSI винчестер. При этом это нереально создать даже в критериях неплохого сервисного центра (в сервисном центре можно произвести вроде бы «среднеуровневое» форматирование, которое может поменять информацию о пропускаемых сбойных секторах, но перезаписать физическое распределение секторов и служебную сервоинформацию не получится).

Старенькые твердые диски нуждались в многократном низкоуровневом форматировании в протяжении всей собственной жизни, в связи с эффектами температурного расширения, связанного с применением шаговых моторов в приводе головок, у каких перемещение головок было разбито на сетку с фиксированным шагом. С течением времени у таковых накопителей смещалось физическое размещение секторов и треков, что не дозволяло верно считать информацию, применяя шаговый движок в приводе магнитных головок. Т.е. головка выходила на подходящую, по воззрению контроллера, позицию, в то время как позиция данного трека сместилась, что приводило в возникновению сбойных секторов. Эта неувязка решалась переформатированием накопителя на низком уровне, перезаписывая треки и сектора по новейшей сетке шагов привода головок. В современных накопителях, использующих в приводе головок звуковую катушку, неувязка температурного расширения ушла на 2-ой план, вынуждая создавать только температурную рекалибровку рабочих характеристик привода головок.

Если вы все-же возжелаете поэкспериментировать и запустить низкоуровневое форматирование на современном твердом диске, то единственное что вы сможете получить, не считая потерянного времени, это утрату данных. Часть современных накопителей на команду низкоуровневого форматирования совершенно никак не реагируют, а часть из их просто заполняет сектора какой-нибудь информацией, не трогая при всем этом служебную и сервоинформацию. Современный твердый диск быть может восстановлен до значения «практически как новейший» с помощью хоть какой утилиты, записывающей нули либо какую-либо другую информацию по всему размеру накопителя, либо, проще говоря, утилиту, «обнуляющую» твердый диск.

2.3. Высокоуровневое форматирование винчестера

Опосля окончания процесса низкоуровневого форматирования винчестера, мы получаем диск с треками и секторами, но содержимое секторов будет заполнено случайной информацией. Высокоуровневое форматирование — это процесс записи структуры файловой системы на диск, которая дозволяет применять диск в операционной системе для хранения программ и данных. В случае использования операционной системы DOS, для примера, команда format делает эту работу, записывая в качестве таковой структуры главную загрузочную запись и таблицу размещения файлов. Высокоуровневое форматирование производится опосля процесса разбивки диска на партиции (разделы), даже если будет употребляться лишь один раздел во весь размер накопителя. В современных операционных системах процесс разбиения винчестера на разделы и форматирования может выполнятся как в процессе установки операционной системы, так и на уже установленной системе, используя графический интуитивно понятный интерфейс. К примеру, в случае Windows XP, это можно создать последующим образом: Щелкнуть правой клавишей на значке Мой комп и избрать управление, потом, раскрыв вкладку Запоминающие устройства избрать пункт Управление дисками, опосля что можно разбивать, форматировать, переразбивать разделы твердого диска. Но следует держать в голове, что конфигурации, внесенные как в разбивку диска, так и в форматирование, ведут к потере данных, находящихся на изменяемом диске.

Различие меж высокоуровневым и низкоуровневым форматированием весьма громадно. Нет необходимости создавать низкоуровневое форматирование для стирания инфы с твердого диска т.к. высокоуровневое форматирование подступает для большинства случаев. Оно перезаписывает служебную информацию файловой системы, делая винчестер незапятнанным, но, сами файлы при всем этом процессе не стираются, стирается лишь информация о местонахождении файла. Т.е. опосля высокоуровневого форматирования винчестера содержавшего файлы, мы будем иметь незапятнанный диск, вольный от каких-то файлов, но, используя разные методы восстановления данных, можно добраться до старенькых файлов, которые были на диске до его форматирования. Единственным условием фуррора в восстановлении данных будет то, что файлы на диске перед форматированием не должны были быть фрагментированы. Для полного стирания данных с винчестера, можно посоветовать применять утилиты, зануляющие диск (прописывающие к примеру, нули, по всей поверхности накопителя), опосля что придется поновой разбивать винчестер на диски и форматировать его высокоуровневыми средствами, но при всем этом у вас будет полная гарантия в том, что никакие данные не уцелели.

Все операционные системы употребляют разные программки для высокоуровневого форматирования, т.к. они употребляют разные типы файловых систем. Тем не наименее, низкоуровневое форматирование, как процесс разметки треков и секторов на диске, схож. Различается лишь сама разработка записи треков и секторов на диск. Это делают особые устройства, именуемые серво-врайтеры.

3. Форматирование дискет

Хоть какой магнитный носитель инфы должен быть отформатирован, до этого чем он сумеет хранить ее.

Форматирование дискеты представляет собой процесс записи на нее особых меток, которые разрешают хранить информацию. Подавляющее большая часть дискет опосля приобретения не требуют форматирования, потому что продаются уже отформатированными, но в процессе работы может потребоваться повторное форматирование дискеты. Это может происходить по различным причинам, к примеру, вы желаете стремительно убить содержимое дискеты либо под воздействием магнитных полей окружающего нас мира информация на дискете испортилась. Если при работе с дискетой начинают происходить сбои при ее чтении, такую дискету больше применять недозволено. Но можно испытать вернуть способность дискеты хранить информацию методом ее форматирования.

Использовать форматирование следует лишь в случае, если комп докладывает о ошибках чтения инфы с дискеты. Не запамятовывайте, что форматирование как дискеты, так и твердого диска, уничтожает лежащую на нем информацию и в общем случае ее вернуть недозволено.

Работая в проводнике, вы сможете отформатировать дискету. До этого всего, нужно вставить дискету в дисковод. Дальше запустите проводник Windows и сделайте текущей папку Мой комп
(My Computer). сейчас следует перейти на дискету, два раза щелкнув мышью на значке ^ с именованием диск 3.5 (А:)
(3.5 Floppy (А:)). Если в этот момент дискета в дисковод не вставлена либо она является дефектной либо неформатированной, на дисплее покажется диалог с сообщением о ошибке чтения (Рис. 2.15). Нажав клавишу Отмена
(Cancel), вы закроете его.

Рис. 1.
Сообщение о ошибке чтения с дискеты

Весьма полезно перед форматированием убедиться, что на дискете нет принципиальных файлов. Нажав клавишу на панели инструментов, вы вернетесь к работе с папкой Мой комп
(My Computer). сейчас нужно щелкнуть правой клавишей мыши на значке чтоб вызвать вспомогательное меню и избрать в нем команду Форматировать
(Format). Выбор данной команды приведет к возникновению диалога опции форматирования (Рис. 2.16).

Рис. 2.
Диалог форматирования дискеты

Для надежности рекомендуется полное форматирование, потому лучше не устанавливать флаг резвого форматирования в рамке методы форматирования
(Format type). Вы сможете ввести метку тома, другими словами задать заглавие дискеты, хотя это созодать совершенно не непременно. Для задания метки необходимо ввести имя в поле Метка тома
(Volume label). Другие характеристики в подавляющем большинстве случаев не требуется поменять. Чтоб начать форматирование, необходимо просто надавить клавишу Начать
(Start) диалога. На дисплее покажется диалог, предупреждающий о том, что при форматировании все файлы на дискете будут невозвратно утеряны. Нажав клавишу ОК,
вы закроете диалог и вернетесь к предшествующему диалогу. При всем этом начнется форматирование дискеты. Для большей наглядности, процесс форматирования сопровождается возникновением в нижней части диалога полосы изменяющегося размера, именуемой прогресс-индикатором, изменение которого иллюстрирует процесс форматирования. По окончании форматирования индикатор будет на сто процентов заполнен и покажется диалог, информирующий о успешном окончании операции. Нажав клавишу ОК, вы закроете диалог.

Обращаем ваше внимание, что зависимо от степени износа дискеты и ее свойства, нужный размер хранимой на ней инфы может уменьшиться. Это происходит из-за того, что нехорошие участки дискеты помечаются как неисправные и не употребляются для хранения инфы.

Заключение

Форматирование – это, в общем смысле, приведение чего-либо к какому-либо формату. В информатике, почаще всего, понятие форматирования относят к форматированию текстов и форматированию дисков (резвое и полное).

Форматирование диска (инициализация, разметка) – это процесс разметки магнитного диска (жёсткого диска, дискеты, остальных дисковых накопителей и носителей инфы). Также можно сказать, что это процедура записи на магнитный диск меток, определяющих следующее размещение записей данных (блоков, секторов, дорожек), участков не подходящих для записи, также иной управляющей инфы. Форматирование непременно производится перед первым внедрением диска.

Различают резвое и полное форматирование. Резвое форматирование – это чистка оглавления диска, а полное форматирование на сто процентов очищает диск и ставит разметки. Обычно при форматировании уничтожается вся информация на жёстком диске.

Различие меж высокоуровневым и низкоуровневым форматированием весьма громадно. Нет необходимости создавать низкоуровневое форматирование для стирания инфы с твердого диска т.к. высокоуровневое форматирование подступает для большинства случаев. Оно перезаписывает служебную информацию файловой системы, делая винчестер незапятнанным, но, сами файлы при всем этом процессе не стираются, стирается лишь информация о местонахождении файла. Т.е. опосля высокоуровневого форматирования винчестера содержавшего файлы, мы будем иметь незапятнанный диск, вольный от каких-то файлов, но, используя разные методы восстановления данных, можно добраться до старенькых файлов, которые были на диске до его форматирования.

Перечень использованной литературы

1. Козлов Д.А., Парандовский А.А., Парандовский А.К. Энциклопедия компьютерных технологий. – М.: «СОЛОН-Р», 2008.

2. Левин А.Ш. Самоучитель нужных программ. 4-е издание. – СПБ.: Питер, 2005.

3. Мостовой Д.Ю. Современные технологии работы с магнитными носителями — Мир ПК (Персональный компьютер — компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем). — №8. 2007.

4. Островский С. Компьютерные вирусы Информатика, январь 2002.

5. HTTP://www.viruslist.com – Все опасности для магнитных носитилях.

6. HTTP://www.bytemag.ru – BYTE/Наша родина – Что необходимо знать о компах.

7. http://www.wasm.ru – Новинки в компьютерных разработках.

8. HTTP://www.ucheba.ru – Информация для студентов.

]]>