Estrutura lóxica do disco duro

Normalmente, os usuarios teñen unha unidade interna no seu computador. Cando instalas por primeira vez o sistema operativo, descomponse nun certo número de particións. Cada volume lóxico é o responsable de almacenar certa información. Ademais, pode formatarse en diferentes sistemas de ficheiros e nunha das dúas estruturas. A continuación, queremos describir a estrutura de software do disco duro o máis detallada posible.

En canto aos parámetros físicos, o disco duro consta de varias partes integradas nun único sistema. Se desexa recibir información detallada sobre este tema, recomendámosche dirixirse ao noso material separado no seguinte enlace e procederemos a analizar o compoñente do software.

Vexa tamén: En que consiste un disco duro

Letras estándar

Ao particionar un disco duro, a letra predeterminada para o volume do sistema é Ce para o segundo - D. Cartas A e B saltaranse porque os disquetes de diferentes formatos así se designan. Se falta o segundo volume do disco duro, a letra D indicarase a unidade de DVD.

O propio usuario divide o disco duro en seccións, asignándolles as cartas dispoñibles. Para obter información sobre como crear un desglose manualmente, lea o noso outro artigo na seguinte ligazón.

Máis detalles:
3 formas de particionar o disco duro
Formas de eliminar particións do disco duro

Estruturas MBR e GPT

Con volumes e seccións, todo é moi sinxelo, pero tamén hai estruturas. Unha mostra lóxica máis antiga chámase MBR (Master Boot Record) e substitúese por unha GPT mellorada (GUID Partition Table). Dedicámonos a cada estrutura e consideremos en detalle.

MBR

As unidades cunha estrutura MBR son substituídas gradualmente pola GPT, pero seguen sendo populares e en moitos ordenadores. O feito é que Master Boot Record é o primeiro sector de HDD de 512 bytes, está reservado e nunca sobrescrito. Esta sección é a responsable de iniciar o SO. Tal estrutura é conveniente porque permite dividir a unidade física en partes. O principio de iniciar un disco con MBR é o seguinte:

1. Cando o sistema está en marcha, o BIOS accede ao primeiro sector e dálle un control adicional. Este sector ten un código0000: 7C00h.
2. Os seguintes catro bytes son os responsables de determinar o disco.
3. A continuación, o cambio a01BEh- Táboas de volume de disco duro. Na captura de pantalla de abaixo podes ver unha explicación gráfica da lectura do primeiro sector.

Agora que se accedeu ás particións de disco, cómpre determinar a área activa desde a que se iniciará o SO. O primeiro byte deste patrón de lectura define a sección desexada para comezar. A continuación, selecciona o número de cabeza para comezar a cargar, o número de cilindro e sector e o número de sectores no volume. Na seguinte imaxe móstrase a orde de lectura.

As coordenadas da localización do último rexistro da sección de tecnoloxía que se considera é a responsable da tecnoloxía CHS (Cylinder Head Sector). Le o número, as cabezas e sectores do cilindro. Comeza a numeración das partes mencionadas 0e sectores con 1. Lendo todas estas coordenadas se determina a partición lóxica do disco duro.

A desvantaxe deste sistema é o enderezo limitado da cantidade de datos. É dicir, durante a primeira versión de CHS, a partición podería ter un máximo de 8 GB de memoria, que, por suposto, pronto deixou de ser suficiente. Substituíuse o enderezo LBA (Logical Block Addressing), no que se rediseñou o sistema de numeración. Agora son compatibles ata 2 unidades de TB. O LBA desenvolveuse aínda máis, pero os cambios afectaron só a GPT.

Tratamos con éxito os primeiros e os seguintes sectores. En canto a este último, tamén se reserva, chamadoAA55e é responsable de comprobar o MBR para a integridade e dispoñibilidade da información necesaria.

GPT

A tecnoloxía MBR tiña unha serie de deficiencias e limitacións que non podían proporcionar ao traballo grandes cantidades de datos. Corrixilo ou cambialo sen sentido, polo que xunto coa liberación de UEFI os usuarios aprenderon sobre a nova estrutura GPT. Creouse tendo en conta o incremento constante do volume de unidades e cambios no traballo do PC, polo que esta é a solución máis avanzada. Difire da MBR en tales parámetros:

• Falta de coordenadas CHS; só é compatible con unha versión modificada de LBA;
• A GPT almacena dúas copias de si mesma na unidade: unha ao comezo do disco e outra ao final. Esta solución permitirá reanimar o sector mediante unha copia almacenada en caso de danos;
• Rediseñouse o dispositivo de estrutura do que falaremos máis adiante;
• A cabeceira valídase usando UEFI mediante un checkum.

Vexa tamén: Corrixir un erro de CRC nun disco duro

Agora gustaríame falar con máis detalle sobre o principio de funcionamento desta estrutura. Como se mencionou anteriormente, úsase a tecnoloxía LBA aquí, que lle permitirá traballar facilmente con discos de calquera tamaño e, no futuro, ampliar o rango de acción se é necesario.

Vexa tamén: Que significan as cores dos discos duros dixitais occidentais?

É de destacar que o sector MBR na GPT tamén está presente, é o primeiro e ten un tamaño dun bit. É necesario para o correcto funcionamento do disco duro con compoñentes antigos e tampouco permite que os programas que non coñezan a GPT destruian a estrutura. Por iso, a este sector chámaselle protección. Seguidamente é un sector de tamaño de 32, 48 ou 64 bits, o responsable da partición, chámase cabeceira GPT primaria. Despois destes dous sectores, léase o contido, o esquema do segundo volume e a copia GPT pecha todo isto. A estrutura completa móstrase na captura de pantalla de abaixo.

Finaliza esta información xeral que pode ser de interese para o usuario medio. Ademais, estas son as sutilezas do traballo de cada sector e estes datos xa non se aplican ao usuario medio. Respecto á elección de GPT ou MBR - podes ler o noso outro artigo, no que se discute a elección de estrutura para Windows 7.

Vexa tamén: Escolla unha estrutura de disco GPT ou MBR para traballar con Windows 7

Tamén me gustaría engadir que a GPT é unha mellor opción e, no futuro, en calquera caso, terás que cambiar a traballar con operadores de tal estrutura.

Vexa tamén: Como se diferencian os discos magnéticos das unidades de estado sólido

Sistemas de ficheiros e formato

Falando da estrutura lóxica do HDD, non podemos mencionar os sistemas de ficheiros dispoñibles. Por suposto, hai moitos deles, pero gustaríanos aproveitar as variedades para os dous sistemas operativos, cos que os usuarios comúns traballan con máis frecuencia. Se o ordenador non pode determinar o sistema de ficheiros, o disco duro adquire o formato RAW e móstrase no sistema operativo nel. Hai unha solución manual para este problema. Suxerímosche que te familiarices máis tarde cos detalles desta tarefa.

Lea tamén:
Formas de corrixir o formato RAW de unidades HDD
Por que o ordenador non ve o disco duro

Windows

1. Graxa32. Microsoft comezou a producir sistemas de ficheiros con FAT, no futuro esta tecnoloxía sufriu moitos cambios, e a última versión neste momento é FAT32. A súa peculiaridade reside en que non está deseñado para procesar e almacenar ficheiros grandes, e será bastante problemático instalar programas pesados ​​nel. Non obstante, o FAT32 é universal e, ao crear un disco duro externo, úsase para que os ficheiros almacenados poidan lerse desde calquera televisor ou reprodutor.
2. NTFS. Microsoft introduciu NTFS para substituír completamente a FAT32. Agora este sistema de ficheiros está soportado por todas as versións de Windows, a partir de XP, tamén funciona ben en Linux, sen embargo en Mac OS só podes ler información, non escribir nada. NTFS distínguese polo feito de non ter restricións no tamaño dos ficheiros gravados, ampliou o soporte para varios formatos, a capacidade de comprimir particións lóxicas e restaúrase facilmente en caso de danos diversos. Todos os outros sistemas de ficheiros son máis adecuados para pequenos soportes extraíbles e raramente se usan nos discos duros, polo que non os consideraremos neste artigo.

Linux

Descubrimos os sistemas de ficheiros de Windows. Quere chamar a atención sobre os tipos compatibles no SO Linux, xa que tamén é popular entre os usuarios. Linux admite traballar con todos os sistemas de ficheiros de Windows, pero recoméndase instalar o propio sistema operativo nun FS especialmente deseñado. É de salientar tales variedades:

1. Extfs converteuse no primeiro sistema de ficheiros para Linux. Ten as súas limitacións, por exemplo, o tamaño máximo do ficheiro non pode superar os 2 GB, e o seu nome debe estar no rango de 1 a 255 caracteres.
2. Ext3 e Ext4. Saltamos as dúas versións anteriores de Ext, porque agora son completamente irrelevantes. Só falaremos de versións máis ou menos modernas. Unha característica deste FS é que admite obxectos de tamaño dun terabyte, aínda que Ext3 non soporta elementos maiores de 2 GB cando se traballa no núcleo antigo. Outra característica é o soporte para lectura de software escrito baixo Windows. A continuación veu o novo FS Ext4, que permitiu almacenar ficheiros de ata 16 TB.
3. Ext4 considérase o principal competidor Xfs. A súa vantaxe é un algoritmo de gravación especial, chámase "Asignación de espazo atrasada". Cando os datos son enviados para a gravación, ponse por primeira vez en memoria RAM e á espera de que a cola se almacene no espazo no disco. O movemento ao disco duro só se realiza cando a memoria RAM se esgota ou está implicada noutros procesos. Esta secuencia permítelle agrupar pequenas tarefas en grandes e reducir a fragmentación do medio.

En canto á elección do sistema de ficheiros para instalar o SO, é mellor que o usuario medio elixa a opción recomendada durante a instalación. Normalmente é Etx4 ou XFS. Os usuarios avanzados xa usan o FS para as súas necesidades, empregando os seus distintos tipos para completar as tarefas.

O sistema de ficheiros cambia despois de formatar a unidade, polo que este é un proceso bastante importante que permite non só eliminar ficheiros, senón tamén resolver problemas de compatibilidade ou lectura. Suxerímoslle que lea o material especial no que o procedemento de formato HDD correcto sexa o máis detallado posible.

Ler máis: que é o formato de disco e como facelo correctamente

Ademais, o sistema de ficheiros combina grupos de sectores en clusters. Cada tipo fai isto de diferentes xeitos e só pode funcionar cun certo número de unidades de información. Os clústeres varían de tamaño, os pequenos son adecuados para traballar con ficheiros lixeiros e os grandes teñen a vantaxe de ser menos propensos á fragmentación.

A fragmentación aparece debido á sobreescritura constante de datos. Co tempo, os ficheiros divididos en bloques gárdanse en partes completamente diferentes do disco e é necesaria a desfragmentación manual para redistribuír a súa situación e aumentar a velocidade do disco duro.

Ler máis: Todo o que debes saber sobre desfragmentar o disco duro

Aínda hai unha cantidade considerable de información sobre a estrutura lóxica dos equipos en cuestión, adoptar os mesmos formatos de ficheiro e o proceso de gravación dos mesmos. Non obstante, hoxe intentamos contarche o máis sinxelo posible sobre as cousas máis importantes que será útil saber para calquera usuario de PC que queira explorar o mundo dos compoñentes.

Lea tamén:
Recuperación do disco duro. Andaina
Efectos perigosos no disco duro