3.6.2. Логическая структура дисков

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.

3.6.3. 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.