Хранение информации


Виды памяти


Устройства внешней памяти компьютера.

1 Магнитные накопители:
- жёсткие диски;
- гибкие диски.
2 Оптические накопители:
- CD-R диски;
- CD-RW диски;
- DVD – диски.
3 Флеш накопители.
Файл - определенное количество информации, имеющее имя и хранящееся в долговременной памяти.

Гибкие магнитные диски (ГМД).

Магнитные диски перед записью форматируют - cоздают физическую и логическую структуру.

Физическая структура ГМД.

Диск содержит концентрические дорожки, разделенные на секторы.
После форматирования ГМД (3" дискета) содержит:

1- 2 стороны;
2- 80 дорожек на каждой стороне;
3- 18 секторов к каждой дорожке;
4- емкость каждого сектора 512[Б].

Общее количество секторов:
K = 2 * 80 * 18 = 2 880

Информационный объем ГМД
V = 2 880*512 = 1 474 560[Б] = 1 440 [КБ]

Все сектора пронумерованы.
1-ый сектор (нулевой) – загрузочная запись операционной системы,
с 2 по 33 секторы – каталог размещения файлов на диске,
остальные сектора занимают файлы, причем файл всегда занимает целое количество секторов.
Следовательно:
Минимальный объем, занимаемый файлом, равен 512 [Б];
Maксимальный объем файла равен (2880-33) * 512 = 1,39 [МБ].

Логическая структура диска.

При размещении на диске файл записывается в произвольные свободные сектора.
Каталог представляет собой базу данных и предназначен для нахождения файла по его имени.
Структура записей в каталоге имеет вид:

Полная информация о секторах, которые занимают файлы, содержится в таблице размещения файлов, где количество ячеек соответствует количеству секторов на диске, а в ячейках размещена последовательность записи файла по секторам.
При быстром форматировании дисков стирается информация таблицы размещения файлов, не трогая области данных.
Полное форматирование диска – стирание всех данных.

Жесткий диск (ЖМД).

Физическая структура ЖМД.

ЖМД состоит из пронумерованных кластеров.
Файл занимает целое количество кластеров.
Объем кластера зависит от системы разбиения диска на кластеры.

FAT16

Диск разбивают на 65 536 кластеров.
Для диска, объемом 40 [ГБ]
Объем одного кластера:
40/65 536 = 655 360 [Б] = 640 [КБ]

FAT32

Объем кластера 4 [КБ].
Для диска, объемом 40 [ГБ]
Количество кластеров:
(40 * 1024 * 1024)/4 = 10 485 760

NTFS

Размер кластера от 512 [Б] до 64 [КБ].

На что влияет размер кластера?

Кластер это минимальный объём, который может быть выделен на диске для файла. Например если файл занимает 1 байт, а размер кластера 4 096 байт, то это файл займёт как раз 4 096 байт.
Если файл размером 1 байт разместить в кластере размером с 512 байт, то файл займёт на диске 512 байт.
Если есть очень много мелких файлов, то они в совокупности займут меньше места на том диске, на котором меньше размер кластера. С другой стороны, чем больше размер кластера, тем быстрее операции ввода-вывода, а значит быстрее скорость их считывания и записи.

Логическая структура ЖМД.

Логическая структура ЖМД аналогична структуре ГМД, но на ЖМД хранят две копии таблицы размещения файлов.

Домашнее задание

1 Сколько места на ГМД займет файл размером 50[БИТ].
2 Сколько места на ГМД займут 3 файла по 50[БИТ] каждый.
3 Сколько места на ГМД займет файл размером 50[Б].
4 Сколько места на ГМД займут 3 файла по 50[Б] каждый.
5 Сколько места на ГМД займет файл размером 50[КБ].
6 Сколько места на ГМД займут 3 файла по 50[КБ] каждый.
7 Сколько ГМД потребуется для хранения 3 файлов по 5[МБ] каждый.
8 Сколько места на ЖМД с размером кластера 4[КБ] займет файл размером 50[БИТ].
9 Сколько места на ЖМД с размером кластера 4[КБ] займут 3 файла по 50[БИТ] каждый.
10 Сколько места на ЖМД с размером кластера 4[КБ] займет файл размером 50[Б].
11 Сколько места на ЖМД с размером кластера 4[КБ] займут 3 файла по 50[Б] каждый.
12 Сколько места на ЖМД с размером кластера 4[КБ] займет файл размером 50[КБ].
13 Сколько места на ЖМД с размером кластера 4[КБ] займут 3 файла по 50[КБ] каждый.
14 Сколько места на ЖМД с размером кластера 4[КБ] займет файл размером 50[МБ].
15 Сколько места на ЖМД с размером кластера 4[КБ] займут 3 файла по 50[МБ] каждый.