телевизори. Конзоли. Проектори и аксесоари. Технологии. Цифрова телевизия

Опишете как да изградите твърд диск. Хард диск отвътре - логическа структура, какво е адресиране и маркиране. Клъстери и сектори

Първи сериал HDD с капацитет от 16 kbytes беше пуснат от IBM през 1973 г. и съдържаше 30 магнитни цилиндъра с по 30 писти всеки. Разработчиците с остър език уловиха приликата на тези числа с марката „30/30“, която съответства на името на оръжието - „Уинчестър“. - е устройство за съхранение на информация на твърди дискове магнитни дискове. Основният елемент на твърдите дискове (HDD - Hard Disk Drive) представлява няколко кръгли твърди алуминиеви или стъклени пластини - дискове. Повърхността на такъв диск е покрита с тънък слой от вещество, което е в състояние да поддържа остатъчна магнетизация след излагане на външно магнитно поле. Този слой се нарича работен или магнитен слой и върху него се съхраняват записаните данни. Устройството за съхранение се състои от следните елементи.
  • Дискове с въртящо се задвижване, които са монтирани на обща вертикална ос.
  • Глави за четене/запис на информация със собствено задвижване.
Основният критерий за качество е повърхностна плътност на запис. Текущата цифра е 60-80 GB/плоча.

Всеки твърд диск се състои от три основни блока. И така, нека да разгледаме какви са компонентите структури харддиск . Първи блок- всъщност самото хранилище на информация представлява един или няколко стъклени (или метални) диска. Структурата на диска изглежда така: магнитната повърхност на всеки диск е разделена на концентрични " писти", които от своя страна са разделени на сегменти - сектори. Наред с пистите, които имат собствен номер и сектори, има цилиндри. Цилиндърът е набор от всички вертикални пътеки, които съвпадат една с друга по всички работни повърхности. По този начин, за да разберете колко цилиндъра съдържа един твърд диск, просто трябва да умножите броя на песните по общия брой работни повърхности. По време на форматирането на диска на ниско ниво, което се извършва в завода-производител, първо и в края на всеки сектор се създават области, които съдържат информация за техните номера и други неща (сервизна информация). Размерът на сектора е 571 байта, от които 512 байта са предназначени за полезни данни за потребителя, останалите са за заглавката или префикса, който определя началото и номера на сектора и края (трейлъра) или суфикса, където контролната сума необходими за проверка на целостта на диска.
Втори блок- механика на твърдия диск, която отговаря за въртенето на масива от „палачинки“ и точното позициониране на системата на четящата глава. Всяка работна повърхност на твърдия диск отговаря на една четяща глава, като те са разположени вертикално в точна колона. Това означава, че във всеки един момент всички глави са на писти с еднакъв номер. Тоест те работят в рамките на един цилиндър. Трети блоквключва електронно пълнене - микросхеми, отговорни за обработката на данни, корекция възможни грешкии механично управление, както и чипове за кеш памет. Клъстере най-малката област на диска, която е разпределена за файл или част от него. Всеки файл заема дисково пространство, равно на цял брой клъстери. Обикновено клъстерът се състои от няколко сектора. За твърди дисковеРазмерът на клъстера се определя по време на форматирането и зависи от версията на операционната система и размера на диска. Но дисковото пространство се използва неефективно. Например, трябва да запишете файл от 500 байта. Знаейки, че всеки файл може да заема място в цял брой клъстери, тогава в този случай ще бъде зает един клъстер. Файлът ще бъде записан със загуба на дисково пространство.

Качествени характеристики на твърдия диск

Време за търсене на сектор. Времето за търсене на сектор (време на закъснение) е средното време, необходимо на желания сектор да бъде под главата, след като бъде поставен на пистата. Средното време за търсене е равно на половината от периода на въртене на диска и се изчислява по формулата: Средно време за търсене = 1/(обороти на двигателя в секунда * 2) Тоест при скорост на въртене 7200 об/мин. времето за търсене е 4.17 ms. Скорост на четене на данни и спецификация. Средно аритметичноскоростта на четене на данни е около 40-45 MB/s. Смята се, че контролерът на дънната платка със спецификация UDMA/33 трябва да осигурява скорост на четене на данни от поне 33 MB/s. А съвременните спецификации, например UDMA/100 и UDMA/133 трябва да гарантират поне 100 и 133 MB/s. Скоростта на пренос на данни определя количеството данни, което може да бъде прехвърлено от устройството към компютъра и обратно за определени периоди от време. Скоростта на трансфер на данни се определя от два фактора:
  • Методът за свързване на устройства, тоест производителността на интерфейса.
  • Скорост на четене на данни от глави.
Скорост на четене на данни(нарича се вътрешна скорост на трансфер на данни и се измерва в MB/s) може да се определи по формулата: Скорост на четене на данни = брой сектори на песен * 512 * * скорост на въртене на диска / 1 000 000. Скорост на въртене на дискаизмерено в rps, 512 е броят байтове данни в сектора. Средно време за търсене. Средно време за търсене - средното време, през което главите се преместват от един цилиндър в друг. Този индикатор зависи от дизайна на задвижването на главата и е до 10 ms. Средно време за достъп. Дефинира се като сбор от средното време за търсене и времето на забавяне и характеризира средното време, необходимо за получаване на достъп до данни, записани в произволен сектор. Скорост на въртене на диска. Индикатор, пряко свързан със скоростта на достъп и скоростта на четене на данни. Има параметри 5400 об / мин, 7200 об / мин. (IDE); 10000 об/мин, 15000 об/мин (SCSI). Твърдите дискове са свързани към дънната платка с помощта на специални кабели.

Таблица за разпределение на файлове

Таблица за разпределение на файлове- това е областта на диска, където се въвеждат номерата на клъстерите, които работят с файлове. Това не включва клъстери, които съдържат служебна информация (зареждащи сектори, самата таблица за разпределение на файлове и данни от основната директория). В операционните системи на Microsoft файловата система FAT (File Location Table) е популярна. На всяко логическо устройство може да се създаде отделна файлова система. По този начин на един твърд диск могат да съществуват множество типове файлови системи.

Популярни файлови системи

ДЕБЕЛ. Тази файлова система се използва в операционните системи MS DOS, Windows 3.x/9.x/2000, ME, XP, OS/2. HPFS. Името на това файлова системаидва от High Performance File System, което означава високопроизводителна файлова система. Поддържа се от OS/2 и Windows NT операционни системи. NTFS. Името на тази файлова система идва от Windows NT File System, което означава, че Windows NT/2000 файловата система се поддържа от операционни системи Windows системи NT/2000, XP.

Логически дискове

Известно е, че компютърът присвоява логически имена A:, B:, C: на всички дискове, независимо от техния дизайн. Имената A:, B: се присвояват по подразбиране на флопи устройствата. Системното логическо устройство, на което е записана операционната система, получава името C:. Пространството на твърдия диск може да бъде разделено на дялове и логически устройства. Операционните системи работят с логически дискове, а не с физически. Предимства на разработването на твърди дискове върху множество логически устройства:
  • Загубата на дисково пространство е намалена.
  • Структурирането на данните е опростено.
  • Процесът на дефрагментиране на диска, сканиране за вируси и т.н. е опростен.
На един диск можете да записвате работещи програми, на другия - документация и архиви, игри (инсталационни файлове). В случай на неизправност загубата на информация е сведена до минимум. Ако не знаете

Твърд магнитен диск (HDD) \ HDD (Hard Disk Drive) \ твърд диск (носител) е материален обект, способен да съхранява информация.

Устройствата за съхранение на информация могат да бъдат класифицирани според следните критерии:

  • метод за съхраняване на информация: магнитоелектричен, оптичен, магнитооптичен;
  • вид носител: флопи и твърди магнитни дискове, оптични и магнитооптични дискове, магнитна лента, твърдотелни запаметяващи елементи;
  • методът за организиране на достъпа до информация - задвижвания с директен, последователен и блоков достъп;
  • тип устройство за съхранение на информация - вградено (вътрешно), външно, самостоятелно, мобилно (носимо) и др.


Значителна част от използваните в момента устройства за съхранение на информация са базирани на магнитни носители.

Устройство с твърд диск

Твърдият диск съдържа набор от пластини, най-често представляващи метални дискове, покрити с магнитен материал - плоча (гама феритен оксид, бариев ферит, хромов оксид...) и свързани помежду си с помощта на шпиндел (вал, ос).
Самите дискове (с дебелина около 2 мм) са изработени от алуминий, месинг, керамика или стъкло. (вижте снимката)

И двете повърхности на дисковете се използват за запис. Използван 4-9 чинии. Валът се върти с висока постоянна скорост (3600-7200 об/мин)
Въртенето на дисковете и радикалното движение на главите се извършва с помощта на 2 електродвигатели.
Данните се записват или четат с помощта на глави за запис/четенепо един за всяка повърхност на диска. Броят на главите е равен на броя на работните повърхности на всички дискове.

Информацията се записва на диска на строго определени места – концентрични следи (следи) . Пистите са разделени на сектори.Един сектор съдържа 512 байта информация.

Обменът на данни между RAM и NMD се извършва последователно от цяло число (клъстер). Клъстер- вериги от последователни сектори (1,2,3,4,...)

Специален двигателс помощта на скоба позиционира главата за четене/запис върху дадена писта (премества я в радиална посока).
Когато дискът се завърти, главата се намира над желания сектор. Очевидно всички глави се движат едновременно и четат информация; главите за данни се движат едновременно и четат информация от идентични песни на различни устройства.

Извикват се записи на твърд диск с еднакъв сериен номер на различни твърди дискове цилиндър .
Главите за четене и запис се движат по повърхността на плочата. Колкото по-близо е главата до повърхността на диска, без да я докосва, толкова по-висока е допустимата плътност на запис.

Устройство с твърд диск


Магнитен принцип на четене и запис на информация

Принцип на запис на магнитна информация

Физическите основи на процесите на запис и възпроизвеждане на информация върху магнитни носители са положени в трудовете на физиците М. Фарадей (1791 - 1867) и Д. С. Максуел (1831 - 1879).

При магнитните носители за съхранение цифровият запис се прави върху магнитно чувствителен материал. Такива материали включват някои разновидности на железни оксиди, никел, кобалт и неговите съединения, сплави, както и магнитопласти и магнитоеласти с вискозни пластмаси и каучук, микропрахови магнитни материали.

Магнитното покритие е с дебелина няколко микрометра. Покритието се нанася върху немагнитна основа, която е направена от пластмаса за магнитни ленти и дискети и алуминиеви сплави и композитни субстратни материали за твърди дискове. Магнитното покритие на диска има доменна структура, т.е. се състои от много магнетизирани малки частици.

Магнитен домейн (от латински dominium - владение) е микроскопична, равномерно магнетизирана област във феромагнитни проби, отделена от съседните области чрез тънки преходни слоеве (домейн граници).

Под въздействието на външно магнитно поле собствените магнитни полета на домейните се ориентират в съответствие с посоката на силовите линии на магнитното поле. След прекратяване на влиянието на външното поле върху повърхността на домена се образуват зони на остатъчно намагнитване. Благодарение на това свойство информацията се съхранява на магнитен носител при наличие на магнитно поле.

При запис на информация се създава външно магнитно поле с помощта на магнитна глава. В процеса на четене на информация зоните на остатъчно намагнитване, разположени срещу магнитната глава, индуцират в нея електродвижеща сила (ЕМС) по време на четене.

Схемата за запис и четене от магнитен диск е показана на фиг. 3.1. Промяната в посоката на ЕМП за определен период от време се идентифицира с двоична единица, а липсата на тази промяна се идентифицира с нула. Посоченият период от време се извиква битов елемент.

Повърхността на магнитната среда се разглежда като последователност от позиции на точки, всяка от които е свързана с малко информация. Тъй като местоположението на тези позиции не е точно определено, записът изисква предварително нанесени маркировки, за да помогне за намирането на необходимите позиции за запис. За да приложите такива маркировки за синхронизация, дискът трябва да бъде разделен на песни
и сектори - форматиране

Организация бърз достъпинформацията на диска е важен етап от съхранението на данни. Бързият достъп до всяка част от повърхността на диска се осигурява, първо, чрез бързо въртене и, второ, чрез движение на магнитната четяща/записваща глава по радиуса на диска.
Флопи дискът се върти със скорост 300-360 оборота в минута, а твърдият диск - 3600-7200 оборота в минута.


Логическо устройство на твърдия диск

Магнитният диск първоначално не е готов за употреба. За да го приведе в работно състояние трябва да бъде форматиран, т.е. трябва да се създаде дисковата структура.

Структурата (оформлението) на диска се създава по време на процеса на форматиране.

Форматиране магнитните дискове включва 2 етапа:

  1. физическо форматиране ( ниско ниво)
  2. логически (високо ниво).

При физическо форматиране работната повърхност на диска се разделя на отделни области, т.нар сектори,които са разположени по концентрични кръгове – пътеки.

Освен това секторите, които не са подходящи за запис на данни, се определят и маркират като лошоза да се избегне тяхното използване. Всеки сектор е най-малката единица данни на диск и има свой собствен адрес, който позволява директен достъп до него. Адресът на сектора включва номера на страната на диска, номера на пистата и номера на сектора на пистата. Физическите параметри на диска са зададени.

По правило потребителят не трябва да се занимава с физическо форматиране, тъй като в повечето случаи твърди дисковепристигат във форматиран вид. Най-общо казано, това трябва да се направи от специализиран сервиз.

Форматиране на ниско нивотрябва да се направи в следните случаи:

  • ако има повреда в нулевата песен, причиняваща проблеми при зареждане от твърд диск, но самият диск е достъпен при зареждане от флопи диск;
  • ако връщате стар диск в работно състояние, например пренареден от счупен компютър.
  • ако дискът е форматиран за работа с друга операционна система;
  • ако дискът е спрял да работи нормално и всички методи за възстановяване не са дали положителни резултати.

Едно нещо, което трябва да имате предвид, е, че физическото форматиране е много мощна операция— когато се изпълни, данните, съхранени на диска, ще бъдат напълно изтрити и ще бъде напълно невъзможно да бъдат възстановени! Затова не продължавайте с форматиране на ниско ниво, освен ако не сте сигурни, че сте съхранили всички важни данни на твърдия диск!

След като извършите форматиране на ниско ниво, следващата стъпка е да създадете дял на твърдия диск в един или повече логически дискове -най-добрият начин да се справите с бъркотията от директории и файлове, разпръснати из диска.

Без да добавяте никакви хардуерни елементи към вашата система, вие получавате възможност да работите с няколко части на един твърд диск, като няколко устройства.
Това не увеличава капацитета на диска, но организацията му може да бъде значително подобрена. В допълнение, различни логически устройства могат да се използват за различни операционни системи.

При логическо форматиране Носителят е окончателно подготвен за съхранение на данни чрез логическата организация на дисковото пространство.
Дискът е подготвен да записва файлове в сектори, създадени чрез форматиране на ниско ниво.
След създаването на таблицата на дяловете на диска следва следващият етап - логическо форматиране отделни частидялове, наричани по-долу логически дискове.

Логическо устройство - Това е част от твърдия диск, която работи по същия начин като отделно устройство.

Логическото форматиране е много по-прост процес от форматирането на ниско ниво.
За да го стартирате, стартирайте от дискетата, съдържаща помощната програма FORMAT.
Ако имате няколко логически устройства, форматирайте ги всички едно по едно.

По време на процеса на логическо форматиране дискът се разпределя системна област, който се състои от 3 части:

  • сектор за зареждане и таблица на дяловете (запис за зареждане)
  • Таблици за разпределение на файлове (FAT), в който се записват номерата на песните и секторите, съхраняващи файлове
  • основна директория (Root Directory).

Информацията се записва на части през клъстера. Не може да има 2 различни файла в един и същи клъстер.
Освен това на този етап дискът може да получи име.

Твърдият диск може да бъде разделен на няколко логически диска и, обратно, 2 твърди диска могат да бъдат комбинирани в едно логическо устройство.

Препоръчва се да създадете поне два дяла (два логически диска) на вашия твърд диск: единият от тях е предназначен за операционната система и софтуера, вторият диск е предназначен изключително за потребителски данни. По този начин данните и системните файлове се съхраняват отделно един от друг и в случай на повреда на операционната система има много по-голям шанс потребителските данни да бъдат запазени.


Характеристики на твърдите дискове

Твърдите дискове (твърдите дискове) се различават един от друг по следните характеристики:

  1. капацитет
  2. производителност – време за достъп до данни, скорост на четене и запис на информация.
  3. интерфейс (начин на свързване) - вида на контролера, към който трябва да се свърже твърдият диск (най-често IDE/EIDE и различни опции SCSI).
  4. други функции

1. Капацитет— количеството информация, което се побира на диска (определено от нивото на технологията на производство).
Днес капацитетът е 500 -2000 или повече GB. Никога не може да имате достатъчно място на твърдия диск.


2. Скорост на работа (производителност)
дискът се характеризира с два показателя: време за достъп до дискаИ скорост на четене/запис на диска.

Време за достъп – времето, необходимо за преместване (позициониране) на главите за четене/запис към желаната писта и желания сектор.
Средното типично време за достъп между две произволно избрани песни е приблизително 8-12 ms (милисекунди), по-бързите дискове имат време от 5-7 ms.
Времето за преход към съседната писта (съседен цилиндър) е по-малко от 0,5 - 1,5 ms. Отнема време и за обръщане към желания сектор.
Общото време за въртене на диска за днешните твърди дискове е 8 - 16 ms, средното време за изчакване на сектора е 3-8 ms.
Колкото по-кратко е времето за достъп, толкова по-бързо ще работи дискът.

Скорост на четене/запис (пропускателна способноствход/изход) или скорост на трансфер на данни (трансфер)– времето за прехвърляне на последователни данни зависи не само от диска, но и от неговия контролер, видовете шини и скоростта на процесора. Скоростта на бавните дискове е 1,5-3 MB/s, на бързите 4-5 MB/s, на най-новите 20 MB/s.
Твърдите дискове със SCSI интерфейс поддържат скорост на въртене от 10 000 rpm. и средно време за търсене 5ms, скорост на трансфер на данни 40-80 Mb/s.


3.Стандартен интерфейс на твърдия диск
- т.е. вида на контролера, към който трябва да бъде свързан твърдият диск. Намира се на дънната платка.
Има три основни интерфейса за свързване

  1. IDE и неговите различни варианти


IDE (Integrated Disk Electronic) или (ATA) приставка за усъвършенствана технология

Предимства: простота и ниска цена

Скорост на трансфер: 8.3, 16.7, 33.3, 66.6, 100 Mb/s. С развитието на данните интерфейсът поддържа разширяване на списъка с устройства: твърд диск, супер флопи, магнитооптика,
NML, CD-ROM, CD-R, DVD-ROM, LS-120, ZIP.

Въведени са някои елементи на паралелизиране (възстановяване и прекъсване/повторно свързване) и наблюдение на целостта на данните по време на предаване. Основният недостатък на IDE е малкият брой свързани устройства (не повече от 4), което очевидно не е достатъчно за компютър от висок клас.
Днес IDE интерфейсите преминаха към нови протоколи за обмен Ultra ATA. Значително увеличаване на пропускателната способност
Режим 4 и DMA (директен достъп до паметта) Режим 2 позволява трансфер на данни със скорост от 16,6 MB/s, но реалната скорост на трансфер на данни би била много по-ниска.
Стандарти Ultra DMA/33 и Ultra DMA/66, разработени през февруари 1998 г. от Quantum имат 3 режима на работа съответно 0,1,2 и 4, като във втория режим носача поддържа
скорост на трансфер 33Mb/s. (Ultra DMA/33 Mode 2) За да се гарантира такава висока скорост, може да се постигне само при обмен с буфера на устройството. За да се възползвате
Ultra DMA стандартите изискват да бъдат изпълнени 2 условия:

1. хардуерна поддръжка на дънната платка (чипсет) и на самия диск.

2. да поддържа Ultra DMA режим, като други DMA (директен достъп до паметта).

Изисква специален драйвер за различни чипсети. По правило те са включени в дънната платка, ако е необходимо, тя може да бъде „изтеглена“
от Интернет от сайта на производителя на дънната платка.

Стандартът Ultra DMA е обратно съвместим с предишни контролери, работещи в по-бавна версия.
Днешна версия: Ultra DMA/100 (края на 2000 г.) и Ultra DMA/133 (2001 г.).

SATA
Замяна на IDE (ATA), а не друг Fireware за високоскоростна серийна шина (IEEE-1394). Приложение нова технологияще ви позволи да увеличите скоростта на трансфер до 100Mb/s,
Надеждността на системата се увеличава, това ще ви позволи да инсталирате устройства, без да включвате компютъра, което е строго забранено в интерфейса ATA.


SCSI (интерфейс на малка компютърна система)
— устройствата са 2 пъти по-скъпи от обикновените и изискват специален контролер на дънната платка.
Използва се за сървъри, системи за публикуване, CAD. Осигуряват по-висока производителност (скорост до 160Mb/s), широк обхватсвързани устройства за съхранение.
SCSI контролерът трябва да бъде закупен заедно със съответния диск.

SCSI има предимство пред IDE - гъвкавост и производителност.
Гъвкавостта се крие в големия брой свързани устройства (7-15), а за IDE (максимум 4), по-голяма дължина на кабела.
Производителност - висока скоросттрансфери и възможност за едновременно обработване на множество транзакции.

1. Ultra Sсsi 2/3 (Fast-20) до 40 Mb/s 16-битова версия Ultra2 - SCSI стандарт до 80 Mb/s

2. Друга SCSI интерфейсна технология, наречена Fibre Channel Arbitrated Loop (FC-AL), ви позволява да свързвате до 100 Mbps с дължина на кабела до 30 метра. Технологията FC-AL позволява „горещи“ връзки, т.е. в движение, има допълнителни линии за наблюдение и коригиране на грешки (технологията е по-скъпа от обикновения SCSI).

4. Други характеристики на съвременните твърди дискове

Голямото разнообразие от модели твърди дискове затруднява избора на правилния.
Освен необходимия капацитет много важна е и производителността, която се определя основно от физическите му характеристики.
Такива характеристики са средното време за търсене, скоростта на въртене, вътрешната и външната скорост на трансфер и размера на кеш паметта.

4.1 Средно време за търсене.

Твърдият диск отнема известно време, за да премести магнитната глава от текущата й позиция в новата, необходима за прочитане на следващата част от информацията.
Във всеки конкретна ситуациятова време варира в зависимост от разстоянието, на което главата трябва да се движи. Обикновено спецификациите предоставят само осреднени стойности, а алгоритмите за осредняване, използвани от различните компании, обикновено се различават, така че директното сравнение е трудно.

Така компаниите Fujitsu и Western Digital използват всички възможни двойки песни; компаниите Maxtor и Quantum използват метода на произволен достъп. Полученият резултат може да бъде допълнително коригиран.

Времето за търсене при писане често е малко по-дълго, отколкото при четене. Някои производители предоставят само по-ниската стойност (за четене) в своите спецификации. Във всеки случай, в допълнение към средните стойности, е полезно да се вземе предвид максимумът (по целия диск),
и минимално (т.е. от песен до песен) време за търсене.

4.2 Скорост на въртене

От гледна точка на скоростта на достъп до желания фрагмент от записа, скоростта на въртене влияе върху количеството на така нареченото латентно време, което е необходимо на диска да се завърти до магнитната глава с желания сектор.

Средната стойност на това време съответства на половин оборот на диска и е 8,33 ms при 3600 rpm, 6,67 ms при 4500 rpm, 5,56 ms при 5400 rpm, 4,17 ms при 7200 rpm.

Стойността на латентното време е сравнима със средното време за търсене, така че в някои режими може да има същото, ако не и по-голямо въздействие върху производителността.

4.3 Вътрешна скорост на предаване

— скоростта, с която данните се записват или четат от диска. Поради зонов запис, той има променлива стойност - по-висока на външните писти и по-ниска на вътрешните.
Когато работите с дълги файлове, в много случаи този параметър ограничава скоростта на трансфер.

4.4 Външна скорост на предаване

— скорост (пикова), с която данните се предават през интерфейса.

Зависи от типа интерфейс и най-често има фиксирани стойности: 8.3; 11.1; 16,7 Mb/s за подобрена IDE (PIO режим 2, 3, 4); 33,3 66,6 100 за Ultra DMA; 5, 10, 20, 40, 80, 160 Mb/s съответно за синхронен SCSI, Fast SCSI-2, FastWide SCSI-2 Ultra SCSI (16 бита).

4.5 Дали твърдият диск има собствена кеш памет и нейния обем (буфер на диска).

Размерът и организацията на кеш паметта (вътрешен буфер) могат значително да повлияят на производителността на твърдия диск. Същото като за обикновената кеш памет,
След като се достигне определен обем, растежът на производителността рязко се забавя.

Сегментираната кеш памет с голям капацитет е подходяща за високопроизводителни SCSI устройства, използвани в многозадачни среди. как повече кеш, толкова по-бързо работи твърдият диск (128-256Kb).

Влиянието на всеки параметър върху цялостната производителност е доста трудно да се изолира.


Изисквания към твърдия диск

Основното изискване за дисковете е надеждността на работа, гарантирана от дълъг експлоатационен живот на компонентите от 5-7 години; добри статистически показатели, а именно:

  • средно време между отказите от най-малко 500 хиляди часа (най-висок клас 1 милион часа или повече.)
  • вградена система за активно наблюдение на състоянието на дисковите възли Технология за анализ и докладване SMART/самонаблюдение.

технология S.M.A.R.T. (Технология за анализ и отчитане на самоконтрол)е отворен индустриален стандарт, разработен по едно време от Compaq, IBM и редица други производители на твърди дискове.

Смисълът на тази технология е вътрешната самодиагностика на твърдия диск, която ви позволява да оцените текущото му състояние и да ви информира за възможни бъдещи проблеми, които могат да доведат до загуба на данни или повреда на устройството.

Постоянно се следи състоянието на всички жизненоважни дискови елементи:
глави, работни повърхности, електродвигател с шпиндел, електроника. Например, ако се открие отслабване на сигнала, информацията се пренаписва и се извършва по-нататъшно наблюдение.
Ако сигналът отново отслабне, данните се прехвърлят на друго място, като дадения клъстер се поставя като дефектен и недостъпен, а на негово място се предоставя друг клъстер от дисковия резерв.

Когато работите с твърд диск, трябва да спазвате температурните условия, при които работи устройството. Производителите гарантират безпроблемна работа на твърдия диск при температури на околната среда от 0C до 50C, въпреки че по принцип без сериозни последствия можете да промените границите с поне 10 градуса в двете посоки.
При големи температурни отклонения може да не се образува въздушен слой с необходимата дебелина, което ще доведе до увреждане на магнитния слой.

Като цяло производителите на твърди дискове обръщат доста голямо внимание на надеждността на своите продукти.

Основният проблем е попадането на чужди частици в диска.

За сравнение: частица тютюнев дим е два пъти по-голяма от разстоянието между повърхността и главата, дебелината на човешкия косъм е 5-10 пъти по-голяма.
За главата срещата с такива предмети ще доведе до силен удар и в резултат на това частично увреждане или пълен отказ.
Външно това се забелязва като появата на голям брой редовно разположени неизползваеми клъстери.

Опасни са краткотрайните големи ускорения (претоварвания), които се получават при удари, падания и др. Например, от удар главата рязко удря магнита
слой и предизвиква разрушаването му на съответното място. Или, обратно, първо се движи в обратна посока, а след това под въздействието на еластична сила се удря в повърхността като пружина.
В резултат на това в корпуса се появяват частици от магнитно покритие, което отново може да повреди главата.

Не трябва да мислите, че под въздействието на центробежната сила те ще отлетят от диска - магнитния слой
твърдо ще ги привлече към вас. По принцип ужасните последици не са самото въздействие (можете по някакъв начин да се примирите със загубата на определен брой клъстери), а фактът, че се образуват частици, които със сигурност ще причинят допълнителни щети на диска.

За да предотвратят подобни много неприятни случаи, различни компании прибягват до всякакви трикове. В допълнение към простото увеличаване на механичната здравина на компонентите на диска, се използва и интелигентна технология S.M.A.R.T., която следи надеждността на записа и безопасността на данните на носителя (виж по-горе).

Всъщност дискът винаги не е форматиран до пълния си капацитет, има известен резерв. Това се дължи главно на факта, че е почти невъзможно да се произведе носач
на който абсолютно цялата повърхност ще бъде с високо качество, определено ще има лоши клъстери (откази). Когато дискът е форматиран на ниско ниво, неговата електроника е конфигурирана така, че
така че да заобикаля тези дефектни области и да е напълно невидимо за потребителя, че носителят има дефект. Но ако са видими (например след форматиране
помощната програма показва техния номер, различен от нула), тогава това вече е много лошо.

Ако гаранцията не е изтекла (и според мен е най-добре да закупите HDD с гаранция), незабавно занесете диска на продавача и поискайте подмяна на носителя или възстановяване на парите.
Продавачът, разбира се, веднага ще започне да казва, че няколко дефектни области не са причина за безпокойство, но не му вярвайте. Както вече споменахме, тази двойка най-вероятно ще причини много повече и впоследствие е възможна пълна повреда на твърдия диск.

Дискът в работно състояние е особено чувствителен към повреди, така че не трябва да поставяте компютъра на място, където може да бъде изложен на различни удари, вибрации и т.н.


Подготовка на твърдия диск за работа

Да започнем от самото начало. Да приемем, че сте закупили твърд диск и кабел за него отделно от компютъра.
(Факт е, че когато купувате сглобен компютър, ще получите диск, готов за употреба).

Няколко думи за боравенето с него. Твърдият диск е много сложен продукт, който съдържа освен електроника и прецизна механика.
Затова изисква внимателно боравене - удари, падания и силни вибрации могат да повредят механичната му част. По правило задвижващата платка съдържа много малки по размер елементи и не е покрита с устойчиви капаци. Поради тази причина трябва да се внимава да се гарантира неговата безопасност.
Първото нещо, което трябва да направите, когато получите твърд диск, е да прочетете документацията, приложена към него - вероятно ще съдържа много полезна и интересна информация. В този случай трябва да обърнете внимание на следните точки:

  • наличието и опциите за настройка на джъмпери, които определят настройките (инсталацията) на диска, например определяне на такъв параметър като физическото име на диска (те могат да присъстват, но може и да не присъстват),
  • брой глави, цилиндри, сектори на дискове, ниво на предкомпенсация и тип диск. Трябва да въведете тази информация, когато бъдете подканени от програмата за настройка на компютъра.
    Цялата тази информация ще е необходима при форматиране на диска и подготовка на машината за работа с него.
  • Ако самият компютър не разпознае параметрите на вашия твърд диск, по-големият проблем ще бъде инсталирането на устройство, за което няма документация.
    На повечето твърди дискове можете да намерите етикети с името на производителя, вида (марката) на устройството, както и таблица с песни, които не са разрешени за използване.
    Освен това задвижването може да съдържа информация за броя на главите, цилиндрите и секторите и нивото на прекомпенсация.

За да бъдем честни, трябва да се каже, че често само заглавието му е написано на диска. Но дори и в този случай можете да намерите необходимата информация или в справочника,
или като се обадите в представителството на фирмата. Важно е да получите отговори на три въпроса:

  • Как трябва да се настроят джъмперите, за да се използва устройството като главен\подчинен?
  • Колко цилиндъра и глави има на диска, колко сектора на писта, каква е стойността на прекомпенсацията?
  • Кой тип диск от записаните в ROM BIOS отговаря най-добре на това устройство?

С тази информация можете да продължите с инсталирането на твърдия диск.


За монтиране труднодиск във вашия компютър, направете следното:

  1. Деактивирайте напълно системна единицаот захранването, свалете капака.
  2. Свържете кабела на твърдия диск към контролера на дънната платка. Ако инсталирате втори диск, можете да използвате кабела от първия, ако има допълнителен конектор, но трябва да запомните, че скоростта на работа на различните твърди дискове ще бъде сравнена с по-бавната страна.
  3. Ако е необходимо, сменете джъмперите според начина, по който използвате твърдия диск.
  4. Инсталирайте устройството на свободно мястои свържете кабела от контролера на платката към конектора на твърдия диск с червената лента към захранването, захранващ кабел.
  5. Закрепете здраво твърдия диск с четири болта от двете страни, подредете кабелите вътре в компютъра така, че при затваряне на капака да не ги срежете,
  6. Затворете системния модул.
  7. Ако самият компютър не открие твърдия диск, променете конфигурацията на компютъра с помощта на Setup, така че компютърът да знае, че към него е добавено ново устройство.


Производители на твърди дискове

Твърдите дискове с еднакъв капацитет (но от различни производители) обикновено имат повече или по-малко сходни характеристики, като разликите се изразяват главно в дизайна на кутията, форм фактора (с други думи, размерите) и продължителността на живота гаранционно обслужване. Освен това трябва да се спомене специално за последното: цената на информацията на модерен твърд диск често е многократно по-висока от собствената му цена.

Ако вашият диск има проблеми, опитът да го поправите често означава само излагане на вашите данни на допълнителен риск.
Много по-разумен начин е да замените дефектното устройство с ново.
Лъвският дял от твърдите дискове на руския (и не само) пазар се състои от продукти на IBM, Maxtor, Fujitsu, Western Digital (WD), Seagate, Quantum.

името на производителя, произвеждащ този тип задвижване,

корпорация Quantum (www. quantum. com.), основана през 1980 г., е един от ветераните на пазара на дискови устройства. Компанията е известна със своите иновативни технически решения, насочени към подобряване на надеждността и производителността на твърдите дискове, времето за достъп до данни на диска и скоростта на четене/запис на диска, възможността за информиране за възможни бъдещи проблеми, които могат да доведат до загуба на данни или повреда на диска.

— Една от патентованите технологии на Quantum е SPS (Shock Protection System), предназначена да предпазва диска от удар.

- вградена DPS (Data Protection System) програма, предназначена да запази най-ценното - данните, съхранявани върху тях.

корпорация Western Digital (www.wdс.com.)Също така една от най-старите компании за производство на дискови устройства, тя е виждала своите възходи и падения в своята история.
Фирма за напоследъкуспя да въведе най-новите технологии в своите дискове. Сред тях заслужава да се отбележи нашата собствена разработка - технологията Data Lifeguard, която е по-нататъшно развитие на системата S.M.A.R.T. Опитва се да завърши логически веригата.

Според тази технология повърхността на диска се сканира редовно в периоди, когато не се използва от системата. Това чете данните и проверява тяхната цялост. Ако се забележат проблеми при достъпа до сектор, данните се прехвърлят към друг сектор.
Информацията за лоши сектори се въвежда във вътрешен списък с дефекти, което избягва бъдещи записи в лоши сектори в бъдеще.

Твърд Seagate (www.seagate.com)много известен на нашия пазар. Между другото, препоръчвам твърди дискове от тази конкретна компания, тъй като те са много надеждни и издръжливи.

През 1998 г. тя отново привлече вниманието към себе си, като издаде поредица от дискове Medalist Pro
със скорост на въртене 7200 об / мин, като се използват специални лагери за това. Преди това тази скорост се използваше само в SCSI интерфейсни устройства, което направи възможно увеличаването на производителността. Същата серия използва технологията SeaShield System, предназначена да подобри защитата на диска и съхраняваните върху него данни от въздействието на електростатика и удар. В същото време се намалява и влиянието на електромагнитното излъчване.

Всички произведени дискове поддържат технологията S.M.A.R.T.
Новите дискове на Seagate включват подобрена версия на системата SeaShield с повече възможности.
Показателно е, че Seagate обяви най-високата удароустойчивост на обновената серия в индустрията - 300G, когато не се използва.

Твърд IBM (www.storage.ibm.com)въпреки че доскоро не беше основен доставчик на руски пазартвърди дискове, но успя бързо да спечели добра репутация благодарение на своите бързи и надеждни дискови устройства.

Твърд Fujitsu (www.fujitsu.com)е голям и опитен производител на дискови устройства, не само магнитни, но и оптични и магнитооптични.
Вярно е, че компанията в никакъв случай не е лидер на пазара на твърди дискове с IDE интерфейс: тя контролира (според различни проучвания) приблизително 4% от този пазар и основните й интереси са в областта на SCSI устройствата.


Терминологичен речник

Тъй като някои елементи за съхранение играят важна роляв неговата работа често се възприемат като абстрактни понятия, следното е обяснение на най-важните термини.

Време за достъп— Периодът от време, необходим на твърдия диск за търсене и прехвърляне на данни към или от паметта.
Производителността на твърдите дискове често се определя от времето за достъп (извличане).

Клъстер- най-малката единица пространство, с която работи ОС в таблицата за местоположение на файлове. Обикновено клъстерът се състои от 2-4-8 или повече сектора.
Броят на секторите зависи от вида на диска. Търсенето на клъстери вместо на отделни сектори намалява разходите за време на ОС. Големите клъстери осигуряват по-бърза производителност
устройство, тъй като броят на клъстерите в този случай е по-малък, но пространството (пространството) на диска се използва по-лошо, тъй като много файлове може да са по-малки от клъстера и останалите байтове на клъстера не се използват.


контролер (контролер)
- схема, обикновено разположена на разширителна карта, която контролира работата на твърдия диск, включително преместване на главата и четене и запис на данни.


Цилиндър
- песни, разположени една срещу друга от всички страни на всички дискове.

Задвижваща глава- механизъм, който се движи по повърхността на твърдия диск и осигурява електромагнитен запис или четене на данни.


Таблица за разпределение на файлове (FAT)
- запис, генериран от ОС, който проследява разположението на всеки файл на диска и кои сектори се използват и кои са свободни за запис на нови данни в тях.


Пролука в главата
— разстоянието между главата на устройството и повърхността на диска.


Преплитане
— връзката между скоростта на въртене на диска и организацията на секторите на диска. Обикновено скоростта на въртене на диска надвишава способността на компютъра да получава данни от диска. Докато контролерът прочете данните, следващият последователен сектор вече е преминал през главата. Следователно данните се записват на диска през един или два сектора. С помощта на специален софтуерКогато форматирате диск, можете да промените реда на ивиците.


Логическо устройство
- определени части от работната повърхност на твърдия диск, които се считат за отделни устройства.
Някои логически устройства могат да се използват за други операционни системи, като UNIX.


Паркинг
- преместване на главите на устройството до определена точка и фиксирането им неподвижно над неизползваните части на диска, за да се сведат до минимум щетите, когато устройството се разклати, когато главите се ударят в повърхността на диска.


Преграждане
– операция по разделяне на твърд диск на логически устройства. Всички дискове са разделени, въпреки че малките дискове могат да имат само един дял.


Диск (платер)
- самият метален диск, покрит с магнитен материал, върху който се записват данни. Твърдият диск обикновено има повече от един диск.


RLL (Run-length-limited)
- схема за кодиране, използвана от някои контролери за увеличаване на броя на секторите на песен, за да се приспособят Повече ▼данни.


Сектор
- Разделяне на дискова писта, което представлява основната единица за размер, използвана от устройството. Секторите на ОС обикновено съдържат 512 байта.


Време за позициониране (време за търсене)
- времето, необходимо на главата да се премести от пистата, на която е монтирана, до друга желана релса.


Писта
- концентрично деление на диска. Песните са подобни на песните на запис. За разлика от пистите на записа, които са непрекъсната спирала, пистите на диска са кръгли. Пистите от своя страна са разделени на клъстери и сектори.


Време за търсене от песен до песен
— времето, необходимо на задвижващата глава да се придвижи до съседната коловоза.


Скорост на трансфер
- количеството информация, прехвърлена между диска и компютъра за единица време. Включва и времето, необходимо за търсене на песен.

Основният тип устройство, използвано за съхраняване на файлове, са дисковите устройства. Твърдият диск се състои от една или повече стъклени или метални пластини, всяка покрита от едната или от двете страни с магнитен материал. По този начин дискът обикновено се състои от купчина плочи (фиг. 7.4).

Ориз. 7.4. Диаграма на твърдия диск

От двете страни на плочите са маркирани тънки концентрични пръстени - следи (писти),на който се съхраняват данните. Броят на песните зависи от типа на диска. Номерирането на песните започва от 0 от външния край до центъра на диска. Записването и четенето на данни от пистата се извършва от магнитната глава.

Нарича се набор от пътеки с еднакъв радиус по всички повърхности на всички плочи на опаковката цилиндър.Всяка песен е разделена на фрагменти, наречени сектори (блокове).Всички песни имат еднакъв брой сектори, в които могат да бъдат записани еднакъв брой байтове. Един сектор има фиксиран размер за конкретна система, най-често 512 байта. Тъй като пистите с различни радиуси имат еднакъв брой сектори, плътността на запис се увеличава към центъра на диска.

Сектор– най-малката адресируема единица за обмен на данни между дисково устройство и RAM. За да може контролерът да намери желания сектор на диска, е необходимо да му дадете всички компоненти на адреса на сектора: номер на цилиндър, номер на повърхност и номер на сектор. Типичната заявка включва четене на множество сектори.

При работа с диск операционната система обикновено използва собствена единица дисково пространство, т.нар клъстер. Размерът на клъстера е кратен на размера на физическия сектор и в зависимост от размера на дяла може да варира от 1 до 128 сектора (от 512 байта до 128 KB). Размерът на клъстера се задава автоматично или ръчно при форматиране на диска.

Когато се създаде файл, дисковото пространство се разпределя за него от клъстери. Например, ако размерът на файла е 2560 байта, а размерът на клъстера във файловата система е 1024 байта, тогава на файла ще бъдат разпределени 3 клъстера на диска.

*Понякога клъстерът се нарича блок (например в Unix OS), което създава объркване.

В резултат на това се създават писти и сектори ниско ниво (физическо)форматиране на диска. Форматирането на ниско ниво не зависи от типа операционна система, която ще използва този диск.

В резултат на това възниква разделяне на диска за определен тип файлова система високо ниво (логично)форматиране. При форматиране на високо ниво се определя размерът на клъстера и информацията, необходима за работата на файловата система, се записва на диска. Записано и на диск зареждане на операционна система– малка програма, която започва процеса на инициализиране на операционната система след включване на захранването или рестартиране на компютъра.

Преди да форматирате диск за конкретна файлова система, той може да бъде разделен. Глава -това е непрекъсната част от физически диск, която операционната система представя на потребителя като логическо устройство(логическо устройство, логически дял).Много операционни системи използват термина " сила на звука» (сила на звука).В различните операционни системи тълкуването на този термин има свои собствени нюанси, но най-често се отнася до логическо устройство, форматирано за конкретна файлова система. Логическото устройство функционира като отделен физически диск. Потребителят работи с логически устройства, като има достъп до тях чрез символни имена, например A, B, C, SYS и др.

Различните операционни системи използват обща идея за дялове, но създават логически устройства, специфични за всеки тип ОС. Следователно логическите устройства и файловите системи, създадени в различни операционни системи, обикновено не са съвместими.

В резултат на това само една файлова система може да бъде създадена на едно логическо устройство. Файловите системи могат да бъдат разположени на различни логически устройства на един и същи физически диск различни видове, например: дялове C и E имат файлова система NTFS, дял D има файлова система FAT.

След форматиране на ниско ниво всички дискови дялове имат еднакъв размер на клъстера. Въпреки това, в резултат на форматиране на високо ниво, файлови системи с клъстери с различни размери могат да бъдат инсталирани на различни дялове на този диск.

Първоначалният сектор на диска има главен основен запис, който се зарежда в паметта и се изпълнява. Последната част на този сектор има разделителна таблица - 4-елементна таблица с 16-байтови елементи. Такава таблица се управлява от програмата FDISK. При зареждане ROM-BIOS зарежда този сектор с запис за таблицата. Това се прави, за да се определи активният дял. След това правилният основен сектор се чете в паметта и се изпълнява.
Таблица 1 - Структура на основния основен запис и таблица на дялове

Таблица 2 - Структура на дескриптор на раздел

Кодът на дяла се използва за идентифициране и позициониране на разширения и основния дял на диска. След като дял бъде открит, неговият размер и координати могат да бъдат прочетени от определени полета. Ако в полето за код на раздел 0 , тогава дескрипторът може да се счита за празен и ще бъде сигурно, че няма дял на диска.
Таблица 3 - Кодове на дялове на Microsoft OS

Код Тип раздел Размер Тип FAT операционна система
01ч Основен 0-15 MB FAT12 MS-DOS 2.0
04ч Основен 16-32 MB FAT16 MS-DOS 3.0
05ч Разширено 0-2 GB MS-DOS 3.3
06ч Основен 32 MB - 2 GB FAT16 MS-DOS 4.0
0Bh Основен 512 MB - 2 GB FAT32 OSR2
0Ch Разширено 512 MB - 2 GB FAT32 OSR2
0Ех Основен 32 MB - 2 GB FAT16 Windows 95
0Fh Разширено 0 - 2 GB Windows 95

Следните кодове са запазени за операционни системи на други компании:

  • 02h — участък SR/M
  • 03ч - секция Ксенис
  • 07h - OS/2 дял (HPFS)

Номерата на цилиндрите и секторите заемат 10 и 6 бита:

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
° С ° С ° С ° С ° С ° С ° С ° С ° С ° С с с с с с с

Те са пакетирани така, че когато CX се зареди с 16-битова стойност, той е готов да извика прекъсване INT 13h, за да прочете определена част от диска. След прочитане на основния запис на натоварване в областта на паметта sect_bufфункция:

CMP байт ptr sect_buf, 80h

ще провери дали първият дял е активен. Следният алгоритъм ще зареди CX, за да извика INT 13h, за да прочете основния сектор на дял №1.

MOV CX, sect_buf

Настроики относителен секторпри отместване 08h във всяка секция е равно на главата, сектора и цилиндъра на началния адрес на секцията. Относителният номер на сектора се увеличава първо за всеки сектор на главата, след това за всяка глава и накрая за всеки цилиндър. Формула:

rel_sec = (#Cyl * sec_per_cyl * глави) + (#Гол * sec_per_cyl) + (#Sec -1)

Секциите започват с четен номер на цилиндъра, с изключение на първата секция.

Структура на коренния сектор

Форматът на основния сектор на дискета или дял на твърд диск е показан на фиг. 1.

Снимка 1

Таблица с параметри на твърдия диск

Тази 16-байтова структура се намира на адреса на вектора за прекъсване INT 41h (4-байтов адрес в 0:0104). Характеристиките за втория твърд диск (ако съществува) се намират на векторен адрес INT 46h.
Таблица 5 - Формат на таблицата на твърдия диск

Пристрастие Дължина Съдържание
00ч 2 Брой цилиндри
02ч 1 Брой глави
03ч 2 Не се използва (винаги 0)
05ч 2 Номер на началния цилиндър за предкомпенсация
07ч 1 Максимална дължина на ECC блок
08ч 1 IT контрол:
битове 0-2 - не се използват (винаги 0);
бит 3 - задава се, ако броят на главите е повече от 8;
бит 4 - не се използва (винаги 0);
бит 5 - задава се, ако производителят е поставил карта на дефекта върху цилиндъра с номер „максимален работен цилиндър + 1”;
бит 6 - забрана за повторна проверка на ECC;
бит 7 - ECC контролът е деактивиран
09ч 1 Не се използва (винаги 0)
0Ah 1 Не се използва (винаги 0)
0Bh 1 Не се използва (винаги 0)
0Ch 2 Номер на цилиндъра на зоната за паркиране
0Ех 1 Брой сектори на песен
0Fh 1 резерва

Таблица за разпределение на файлове (FAT)

Размерът на файла може да се промени с времето. Ако приемем, че файлът се съхранява само в съседни сектори, тогава когато размерът на файла се увеличи, операционната система трябва напълно да го презапише на друго място на диска. За да се опрости задачата, съвременните операционни системи прилагат таблици за разпределение на файлове (File Allocation Table - FAT), които ви позволяват да съхранявате файл в няколко отделни секции.

Във FAT областта с данни на логическото устройство е разделена на секции с еднакъв размер − . Броят на секторите в клъстера е кратен на 2 N и може да приема стойности от 1 до 64. Във файловата директория за всеки файл има номер на началния елемент във FAT таблицата, равен на първия клъстер в файловата верига. Пример е показан на фиг. 2. От снимката можете да видите:

  • MYFILE.TXT заема 10 клъстера. Първият клъстер е 08, а последният е 1Bh. Клъстерна верига - 08h, 09h, 0Ah, 0Bh, 15h, 16h, 17h, 19h, 1Ah, 1Bh. Всеки компонент на веригата сочи към следващия компонент на веригата, това е показано в таблица 6.
  • Клъстер 18h е маркиран като дефектен и не е включен във веригата
  • Клъстери 06h, 07h, 0Ch-14h и 1Ch-1Fh са празни и достъпни за други вериги

Таблица 6 - Значение на FAT елементи

FAT започва от логически сектор 1 на DOS дяла. По принцип трябва да прочетете основния сектор DX=0 и да вземете отместването 0Eh. Там вече ще разберем броя на коренните и резервните сектори, които са пред FAT. За да прочетете всеки FAT компонент във верига, трябва да прочетете целия FAT и да получите началния номер на клъстера от съдържанието, а в случай на FAT12:

  • умножете номера на клъстера по 3
  • разделете резултата на 2
  • прочете 16-битова дума от FAT, използвайки резултата от предишния кръг като адрес
  • Ако номерът на елемента е четен, но трябва да направите И над думата и маската 0FFFh. Ако е странно, изместете стойността надясно с 4 бита.

ЛОГИЧЕСКА СТРУКТУРА НА ТВЪРД ДИСК

За да започне най-накрая работата си като информационен хамбар, твърдият диск трябва да премине поне два теста: създаване на дялове и логически устройства на вашия твърд диск и форматиране.

Дялове и дискове

Нека започнем с първия - разбиването на единичното пространство на твърдия диск на по-малки части. Само за нас, потребителите, твърдият диск изглежда като монолитно, единно и неделимо същество. Въпреки че дори от физическа гледна точка това не е вярно: дали информационното пространство на нашия твърд диск е разположено на няколко физически плочи? Сега се оказва, че на логическо ниво може да има няколко диска на един твърд диск!

Първо, дискът може да бъде разделен на няколко дяла. Например две – основна и допълнителна. Основната програма, необходима за работата на компютъра (операционна система), задължително трябва да се намира в основния дял (на практика на един компютър могат да бъдат инсталирани НЯКОЛКО операционни системи).

Но забавлението започва след това: във всеки дял можем да създадем още няколко „логически диска“! В същото време за нас, потребителите и за компютъра, те ще изглеждат като отделни устройства, всяко от които ще има собствено име. Случва се и обратното - благодарение на RAID технологията можете да комбинирате няколко физически твърди диска в едно логическо устройство. У дома този метод се използва рядко, но на мощни сървъри, ангажирани например с обработка на видео или в „библиотечни“ компютри, такива „супер дискове“ се намират през цялото време.

В повечето случаи, когато инсталирате нов твърд диск на компютър, върху него се създава само един дял и съответно едно логическо устройство. Но много потребители смятат, че за правилната организация на работата е по-разумно да се правят нещата по различен начин. Например, ако във вашата система е инсталиран твърд диск с голям капацитет (от 100-200 GB), той може да бъде разделен на поне два дяла. Първият, с капацитет около 25–30 GB, може да бъде разпределен само за операционната система и приложните програми. А вторият, по-голям раздел ще бъде оставен за документи, снимки, колекции от музика или филми. Защо е необходимо това? Много е просто: ако нещо се случи със "системния" дял, вашите документи ще останат непокътнати в тяхната "резервация".

Няколко логически устройства също ще ви бъдат полезни, ако искате да инсталирате няколко операционни системи на вашия компютър наведнъж (например Windows и Linux). Вярно е, че според статистиката по-малко от един процент от потребителите участват в такива трикове.

И така, твърдият диск е разделен на секции и в секциите се създават логически дискове... Ясно е, че всеки такъв диск трябва да има име - това е по-удобно както за потребителя, така и за самия компютър.

Имената на устройствата са букви, например:

А – флопи диск;

C – твърд диск;

Д - второ труднодиск или, ако липсва, DVD устройство...

Между другото, когато свържете сменяеми устройства за съхранение към компютъра си, например флаш устройство или външен твърд диск, компютърът незабавно им разпределя собствена буква. И когато изключите устройството и премахнете диска от системата, писмото ще бъде освободено. Така че, теоретично, можете лесно да създадете поне две дузини „логически дискове“ на вашия компютър - буквите биха били достатъчни. Въпреки че тук е важно да не прекалявате - каква е ползата от дузина „виртуални“ дискове от няколко гигабайта всеки!

За да разделим твърд диск, можем да използваме както стандартни програми, така и отделни помощни програми като Partition Magic от Symantec.

Клъстери и сектори

И така, разделихме диска на дялове и логически устройства (или създадохме един дял и диск - няма значение). Така да се каже, разделиха полето на участъци. Но нашата работа все още не е завършена: след разделянето трябва да извършим операция по форматиране, логическо оформление на цялото пространство на твърдия диск. Това форматиране е като оран, превръщайки безформено пространство в поле, готово за сеитба, украсено с спретнати бразди.

„Браздите“ обаче вече бяха положени пред нас: нататък физическо нивоТвърдият диск вече е разделен на писти - които от своя страна са разделени на сектори. Сектор– това е минималният физически обем на диска, който може да бъде зает от данни: като правило неговият обем е 512 байта. Това е доста малко - представете си, че ще трябва да разделите голям файл на парчета от 512 байта и също така да запомните местоположението на всяко такова зърно! Ето защо при логическо оформление на твърд диск върху него се създават по-големи логически секции - клъстери,обединяване на няколко сектора. Броят на секторите в клъстера и следователно неговият размер зависят от размера на твърдия диск и избрания тип файлова система.

Ето, например, таблица с размери на клъстери за файловата система NTFS:

Размерът на клъстера влияе както на обема, зает от вашите файлове, така и на скоростта на цялата система. В крайна сметка нищо друго не може да бъде поставено в клъстер, който е частично зает от файл. Да приемем, че вашият файл е разположен в 10 клъстера по 1024 байта, а в последния - десети клъстер заема само десет байта. Какво се случва с оставащия свободен килобайт? Нищо. Просто изчезва за вас. Такива неизползваеми остатъци се наричат ​​„опашки“. А „опашките“ често съдържат доста голямо количество пространство – до няколкостотин мегабайта!

Ако обемът е ваш приоритет, размерът на клъстера трябва да бъде възможно най-малък. Но също така не можете да го намалите безкрайно: колкото по-малък е клъстерният дял, толкова по-голяма е фрагментацията на данните на вашия компютър (което от своя страна води до намаляване на скоростта на обмен на данни с твърдия диск).

Последният етап от подготовката на твърд диск за употреба е създаването таблици за разпределение на файлове(fat), вид съдържание, което ще изброи всичките ви файлове и папки, както и техните физически адреси на вашия твърд диск. Въпреки това си струва да поговорим по-подробно за файловете и папките - „контейнерите“, в които се съхранява цялата информация на вашия компютър.

Как се съхранява информацията?

Сега, ако ви попитат как се съхранява информацията на вашия компютър, можете да отговорите така:

Къде точно? - по пътеките и сектори на харддиск (или на логическо ниво - под формата на клъстери на логически дискове);

Как точно? – под формата на логически нули и единици (битове), както и техните групи (байтове).

Всичко това е правилно... Но все още не е ясно. Това може би е по-лесно за компютъра, защото му е абсолютно безразлично с какво точно пълним твърдия диск - дали документи, музика или снимки. За него всичко това е информация, която просто трябва да бъде разбита на определени парчета и във всеки един момент да знае къде точно се намира това или онова парче. Но ние, потребителите, не трябва да се справяме само с битове и байтове. И особено не с клъстери и сектори. Нас ни интересува друго разделение на информацията – логическо. Съдържание. Следователно трябва да приемем нова единица, нова отправна точка. Файл и папка ще станат такива единици за нас.

файлове

Файл(файл) в превод от английски е лист, на който може да се запише някаква информация. Няма значение какво е - програмен код или текст, който сте създали. Друго е важно – всяко такова листче е нещо логически завършено, завършено.

Файлът може да съхранява всякаква информация - текст, графична информация, програмен код и т.н. (въпреки че има и някои „комбинирани“ файлове, включително например картина, текст и програмен елемент). Основното е, че ние, потребителите, винаги можем да различим една „информация“ от друга и да знаем точно как да работим с всеки тип файл.

Как се прави? Много е просто: всеки файл, подобно на човек, има свое собствено „име“ и „фамилия“ (това се нарича „тип“ на файла).

Име на файлнай-често може да се избира произволно от потребителя. Да приемем, че сте създали файл с документи с текста на вашето споразумение с компания - той може да се нарича „Споразумение“, „Документ 4155“ или дори „Априлски тези“.

Преди, в ерата на DOS, имената на файловете можеха да се състоят от максимум осем букви от латинската азбука - днес могат да бъдат до 256 от тях и няма останали езикови ограничения. Работейки с руската версия на Windows, можем да дадем на нашите файлове с документи руски имена, а китайците например лесно могат да използват своите йероглифи. Друг въпрос е, че такъв документ не винаги може да бъде отворен на други компютри - „американският“ Windows може да не разбере китайското име, но нашата руска версия често се натъква на западноевропейски знаци.

Тип файлпоказва какъв вид съдържание се съхранява във всеки информационен „контейнер“ – независимо дали е рисунка, текст или програма. Той разказва за типа на файла разширение- част от име от три (рядко четири) букви, отделени от основната част на името с точка.

Например файлът, в който се съхранява тази книга, се нарича Compbook doc.

В компютърния свят има безброй разширения - просто е невъзможно да запомните всичко. Въпреки това, няма толкова много основни разширения:

EXE означава „изпълним“ файл, който съхранява програма. Например winword exe;

Com е друг тип програмен файл. Обикновено com файловете съответстват на малки (до стотици килобайти) програми. Често срещани в ерата на DOS, но днес те практически са изчезнали от сцената;

Bat е така нареченият пакетен файл, предназначен да изпълнява няколко програми (или команди) последователно. По същество това е обикновен текстов файл, в който се въвеждат имената програмните файлове, които искате да изпълните, в реда, който ви е необходим.

Пример: autoexec bat файл, който се изпълнява автоматично при зареждане на компютъра;

Cfg – конфигурационен файл, в който програмата задава параметрите на своята работа;

Dll е така наречената динамично свързваща се библиотека с данни, която може да бъде достъпна от няколко програми, ако е необходимо;

Hlp – помощен файл, който съхранява „съвети“, а понякога и пълно ръководство за определена програма;

Txt, doc – текстови файлове;

Htm, html – хипертекстов Интернет документ;

Xls – електронна таблица;

Dat – файл с данни;

Wav, mp3 – звук в цифров формат;

bmp, jpg – графична информация, Снимки;

Arj, zip, rar, 7z са „архивни“ файлове, тоест информация, компресирана с помощта на специални програми за „архивиране“. Един архивен файл всъщност може да съхранява много файлове. И така нататък.

Всъщност можете да напишете цяла книга за файловите типове (а такава вече е написана отдавна и повече от една), но едва ли е необходимо да ги изброявате всички.

Когато работите в Windows, най-често ще видите не разширение на файл, а съответната графична икона. Например, лист с текст и буквата W ще покаже, че това е документ, създаден в Програма на MicrosoftСлово. Това, разбира се, е удобно, но не забравяйте, че иконите могат да се променят в зависимост от това с коя програма е свързан определен тип файл. В допълнение, няколко вида файлове могат да бъдат обозначени с една икона. Разширяването остава непроменено във всички случаи.

Файлът има и още една функция, наречена атрибут. Въпреки това, за разлика от името и разширението (и в Windows, икона от определен тип), потребителят не го вижда. Но той вижда и разбира компютъра перфектно. Ето само някои от тези атрибути.

Скрити(скрит). Файловете с тези атрибути обикновено не се виждат от потребителя. За по-сигурно, по правило тези файлове са много важни за функционирането на системата. Въпреки че за опитен „потребител“ няма да е трудно да настрои програма за преглед на файлове (файлов мениджър) по такъв начин, че всичко скрити файловеще се вижда ясно.

Само за четене(Само за четене). Но тези файлове винаги са отворени за любопитен поглед... Но това е всичко. Невъзможно е да промените съдържанието им - поне без специална команда от потребителя, така че последният да е напълно сигурен какво точно прави.

Система(система). Този атрибут, като специален знак за разграничение, бележи най-много важни файлове V операционна система, отговарящ за зареждането на компютъра. Тяхното увреждане или премахване винаги води до най-сериозните последици, така че щедрият компютър, без да се ограничава, ги „възнаграждава“ едновременно с двата предишни атрибута - „само за четене“ и „скрит“.

Архивни(архив). Този атрибут обикновено се задава при работа с файла, когато се променя. В края на работната сесия той обикновено се премахва.

Папки

Ако сравнихме файлове с листа, тогава защо не продължим аналогията по-нататък? Къде са дърветата, на които растат толкова полезни листа? Сравнението с дърво не е случайно. В крайна сметка подреждането на файловете на твърдия диск се нарича „дървовидна структура“. Има листа. Те растат на клонки. Клонките от своя страна растат на клоните. Клони... Е, да кажем, на клони. А кучките... И така до безкрайност.

Ясно е, че да се запази напълно различни файловев една купчина е невъзможно. Те трябва да бъдат организирани. Всеки щурец има свое гнездо, всяко семейство има свой апартамент... И така нататък.

Файловете се комбинират в специални структури - папки. –Или – каталози.Или – указатели.Или – папки.Напълно неразбираемо е защо е необходимо да се създава такъв набор от термини за един предмет. Папката е най-новият термин и според мен най-успешният. Именно в папката се намират листовките-файлове. Папка, която можете да отворите по всяко време и да намерите желания лист. Папка, в която между другото можете да поставите друга папка...

Обикновено всеки софтуерен пакет, инсталиран на вашия компютър, заема отделна папка. Но също така се случва програмата, като хитра птица кукувица, да разпръсне файловете си в много папки. Софтуерните пакети, работещи под операционна система Windows, особено обичат да правят това.

Как да различим папка от файл? Не е толкова трудно. Първо, папките нямат разширение и се обозначават в Windows със специални икони - точно като папка за отваряне. Второ, не можете да приложите операции за редактиране към папка. Преименуване, преместване, изтриване - моля. И разбира се, можете да отворите папката, за да видите какво има в нея. За да направите това, просто щракнете двукратно върху него с левия бутон на мишката.

Е, сега нека разберем как изглежда логическият адрес на всеки файл или папка на нашия твърд диск. Първият елемент от този адрес е името на устройството. Състои се от една буква, двоеточие и обратна наклонена черта, наречена на компютърен жаргон "наклонена черта":

A: C: D:

Диск A:най-често се нарича флопи устройство и докато не поставите дискета в него, няма да имате този диск. И Бог да го благослови: има достатъчно дискове и без него.

Диск C:– основния твърд диск на вашия компютър (или логическо устройство в главния дял). Именно от този диск системата се зарежда и на него повечето от вашите програми и документи „живеят“.

Ако вашата система има повече от един твърд диск или един твърд диск е разделен на няколко дяла, тези дялове ще бъдат наименувани със следните букви от латинската азбука. А последната буква от името обикновено обозначава CD-ROM устройството.

Е, третият елемент на адреса е името на самия файл. Например адрес:

C:WINDOWS egedit exe съответства на програмата за редактиране системен регистър Windows, който се намира на диск C: в папката Windows.

Файлова система

Е, сега разбираме как е по-удобно компютърът да съхранява данни и в каква форма предпочитаме да ги виждаме. Остава само едно нещо зад кулисите - как секторите и клъстерите, пълни докрай с битове и байтове, се превръщат в удобни за нас файлове и папки! Мистика, магия? Въобще не. Просто, докато говорим за логическата структура на твърдия диск, съзнателно пропуснахме един много важен етап - създаването файлова система.А именно, той ни позволява най-накрая да организираме данните на нашия твърд диск и по всяко време да извлечем необходимото парче от този информационен „сметище“.

Когато записваме файлове и папки на твърдия диск, компютърът ги разделя на познати клъстери и ги разпръсква из пространството на твърдия диск. Файлът, разбира се, не се побира в един клъстер. Той живее в няколко наведнъж и изобщо не е необходимо тези клъстери да живеят един до друг, като грах в шушулка. По-често се случва обратното: файлът се съхранява на диска във фрагментирана форма - "главата" в една част на диска, "краката" в друга ...

За да не се изгуби в собствените си „кошчета“, компютърът създава в самото начало на твърдия диск специално „ръководство“ за неговото съдържание - FAT, таблица за разпределение на файлове. Именно FAT съхранява цялата информация за това кои клъстери заема даден файл или папка, както и техните заглавки. Това е удобно: с този метод на поставяне компютърът не трябва трескаво да търси в твърдия диск парче с точния размер, който е подходящ за конкретен файл. Пиши където искаш! И изтриването на файлове и папки става по-лесно - не е необходимо да изтривате съдържанието на клъстерите, които им принадлежат, просто трябва да ги обявите за свободни, като промените няколко байта във FAT. И потребителят все още има възможност бързо да ги възстанови, като използва същата двойка байтове...

Таблица за разпределение на файлове- това е част от файловата система, която отговаря за съхраняването на данни на нашия компютър. Файлова системасе създава на твърдия диск на последния етап от форматирането и именно от него зависят такива важни параметри като размера на клъстера, броя (или типа) на знаците в името на файла, възможността за работа с папки и много други върху него - до максималния размер на твърдия диск...

Има няколко стандартни файлови системи, които са свързани с конкретни операционни системи.

Например древен DOSИ първите версии на Windowsизползва 16-битовата файлова система FAT16, която не поддържа дълги имена, а размерът на логическия диск не може да надвишава 4 GB (65 524 64 KB клъстери). По-специално, този фактор принуди собствениците на твърди дискове с голям капацитет да го „разделят“ на няколко дяла - в противен случай беше невъзможно да се работи с диска.

За Windows 95 беше създадена нова модификация на файловата система - 32-bit FAT32, която ни позволи да използваме дългите имена, които обичахме толкова много. Намалено максимален размерклъстер - до 16 kb (стандартният размер беше 4 kb). И най-важното, максималният размер на твърдия диск се увеличи - до 4 TB!

Скоро обаче стана ясно, че FAT32 също не работи безупречно: въпреки декларираната поддръжка за до 4 TB дискова памет, стандартните помощни програми позволяват създаването на логически дялове с капацитет само до 32 GB. В допълнение, размерът на файла във FAT32 не можеше да надвишава 4 GB, което направи работата на любителите на цифрово видео изключително трудна (в края на краищата един цифровизиран филм може да заеме стотици гигабайти на диск!). Така че трябваше да помислим за промяна на файловата система доста скоро, въпреки че FAT32 все още се използва днес, например, когато създавате DVD.

И преди седем години светът бавно започна да преминава към нов тип файлова система - NTFS, чиито количествени промени бяха много по-малко интересни от качествените. Да, благодарение на NTFS беше възможно да се премахнат ограниченията за размера на файла - сега той може да заема поне целия твърд диск - и максималният размер на дял на диска се увеличи до 12 TB. Новите функции обаче бяха много по-интересни: в допълнение към обичайните логически дискове с фиксиран размер, NTFS също ви позволява да създавате „динамични“ твърди дискове, поддържа криптиране и защита с парола на отделни дялове и папки.

Основно качество нова система– надеждност на съхранението на данни: ако беше лесно да „пуснете“ твърд диск с FAT32, тогава под NTFS защита вашите данни ще се чувстват много по-сигурни. NTFS поддържа свой собствен "операционен журнал", който помага за защита на данните в случай на повреда.

Опитайте внезапно да изключите компютъра си, когато копирате или изтриете файл във FAT32 - и най-вероятно ще платите за такава свобода със загуба на данни. В крайна сметка промените в таблицата за разпределение на файлове няма да бъдат запазени и вашият документ ще се превърне в куп „изгубени клъстери“ (затова FAT винаги се съхранява в 2 копия!). NTFS прави промени в таблицата само когато операцията е завършена успешно, а „дневникът“ помага да се застраховат файловете срещу преждевременна смърт.

За съжаление, в името на надеждността трябва да пожертвате съвместимостта.

Ако твърдите дискове, форматирани във FAT 16 и FAT32, могат да видят почти всички версии на Windows (както и операционни системи от семейството на Linux), тогава когато използвате NTFS, вие сте тясно свързани с линията Windows 2000 - XP - Vista.

Ако компютърът ви пасва на две операционни системи, стар Windows ME и новия Windows XP (с файлова система NTFS), тогава съдържанието на дяла “xsp” или целия диск ще остане невидимо за МЕН. Освен това губите възможността да работите с диска, като стартирате в режим на "команден ред" от CD или "boot" дискета - за DOS файл NTFS системасъщо изглежда не съществува.

И накрая, ако конвертирате файловата система FAT32 в NTFS, няма да е трудно дори с помощта на стандартни Windows програми, и при пълно запазване на цялата информация, тогава в повечето случаи е просто невъзможно да се извърши обратно преобразуване без форматиране на диска. И като следствие загуба на цялата информация...

Разбира се, има специални програми за работа с дялове и файлови системи, например Partition Magic, които могат да конвертират NTFS диск във FAT32 без загуба на информация. Но тяхното използване е изпълнено със значителни трудности, особено за начинаещи. ...И все пак, въпреки всички недостатъци, използването на NTFS днес предоставя много повече предимства, отколкото неудобства. Така уверено отговорете: "Да!" на въпроса за прехвърлянето към NTFS - и най-накрая се сбогувайте с миналото.

Програми и техните видове

При работа с компютър повечето хора не създават сами необходимите програми, а използват само готови решения. Затова се наричат ​​потребители. Да си потребител обаче също не е лесно. В крайна сметка е необходимо да можете не само да боравите с няколко често срещани софтуерни пакета, но и да навигирате в „морето от софтуер“, така че, ако е необходимо, да можете лесно и бързо да намерите правилната програма и да научите как да работите с него.

Избройте ги всички? Но това е почти невъзможно: има стотици хиляди, ако не и милиони различни програми, и всеки ден към тях се добавят още около сто! Така че струва ли си да се опитате да прегърнете необятността? Затова ще се опитаме да разделим целия набор от програми, създадени в света, на няколко основни групи.

Видове програми по предназначение

Както знаете, всяка програма отговаря за своята специфична област на работа. Някои помагат при създаването на текст или графики, други помагат да подредите нещата на вашия твърд диск, трети ви помагат да работите в Интернет... Понякога изглежда, че колкото програми, толкова и категории може да има. И това е отчасти вярно. Въпреки това, с известно усърдие, можете да опитате да намалите цялото изобилие от софтуер до няколко основни секции. Нека също да се отдадем на класификация, създавайки малка „периодична таблица с програми“ в духа на Менделеев.

Първата и най-голяма група програми, с които ще трябва да се справим са:

Системни програми.Система - средства, необходими за осигуряване на нормалната работа на компютъра, неговата поддръжка и конфигурация. Такива програми включват предимно операционната система. И редица малки помощни програми - помощни програми.

операционна система- Това е първият и основен посредник между компютърния хардуер и всички други програми, душата и сърцето на компютъра. Няма операционна система - и вашият компютър няма да може да приеме никакви команди, дори няма да може да стартира.

Помощни програми.Този клас обединява огромен брой полезни програми, предназначени да обслужват вашия компютър. Изборът на комунални услуги трябва да се подхожда особено внимателно, за да не се прекалява. Но не бива да пропускате и нещо наистина полезно - правилно избраната помощна програма може да направи живота ви много по-лесен. Тук можете да включите и тестове - програми за тестване на софтуерни и хардуерни ресурси на компютър.

Разбира се, несправедливо е, че най-голям брой програми са създадени, за да обслужват нуждите на компютъра, а не неговия собственик - човека... За нас най-важни са креативните програми, работещи инструменти, предназначени за създаване и обработка на информация . Накратко, приложни програми.

Потребителят, за разлика от компютъра, е необичайно причудливо същество. Следователно има много повече видове приложни програми от системните. Нека назовем само няколко от тях.

Офис програми.Целта на тези програми е да създават и редактират документи, било то текст, електронна таблица, изображение или комбинация от тях. Понякога такива програми се наричат ​​по старомодния начин „редактори“ (въпреки че истинският редактор остава човек, а програмата е само неговият работен инструмент). Днес на пазара почти няма индивидуални програми от този клас - по-често се продават „пълни комплекти“, включително всичко необходимо. Най-популярният офис пакет Microsoft Officeвключва текстов редактор Microsoft Word, електронна таблица Microsoft Excel, софтуер за презентации Microsoft PowerPoint, софтуер за управление на бази данни Microsoft Accessи редица по-малки спомагателни програми. Стоят отделно финансовиИ счетоводни програми.Домашното счетоводство все още не е станало модерно у нас, но е въпрос на време! На Запад програмите за планиране на разходите, отчитане на семейните финанси и изчисляване на данъци винаги са били сред най-популярните. В същата група са електронни таблици и помощни програми за финансова подкрепа.

Мултимедийни програми.„Медия“ в превод означава „носител“, „пратеник“, а в съвременна интерпретация – вид информация. Следователно „мултимедия“ е колекция от всички видове информация. Самият термин е роден в епоха, когато използването на който и да е информационни медии, в допълнение към „голия“ текст, беше новост за компютъра. Строго погледнато, само онези програми, които могат да работят с няколко вида информация, могат да бъдат наречени „мултимедия“. Но в природата няма много такива програми... И така се случи, че "мултимедия" днес се отнася до графични, звукови и видео програми... накратко, тези, които работят с вид информация, различна от текст.

Програми за обработка и създаване на изображения.

Това вече е доста професионални програми, които си струва да инсталирате на компютъра си само в един случай, ако поне знаете как да рисувате. Ако не, тогава дори такава мощна програма като редактора за векторна графика (чертеж) CorelDraw няма да ви помогне. Същото важи и за програмите за обработка на снимки например Адобе Фотошоп. Разбира се, с тяхна помощ можете да създадете великолепен фотомонтаж или да се подиграете на снимка на обожаваната жена... Но, отново, това жизненоважно ли е за вас?

Програми за работа със звук.Минимален набор от програми за обработка и възпроизвеждане на звуци и музика вече е включен във вашата операционна система. някои допълнителни програми(например играчи или „играчи“) няма да навреди. И оставете сериозните професионални пакети за обработка на звук (Sound Forge, CoolEdit) на професионалистите.

Играчи(плейъри) и програми за преглед (зрители), за разлика от редакторите, не позволяват редактиране на текстов документ, звуков файлили видео. Тяхната задача е по-скромна, например да възпроизвеждат музикална композиция или да показват картина на екрана.

Редактори на 3D графики и анимации.Благодарение на „Джурасик парк“ и други филми, пълни със специални ефекти, тези програми станаха изненадващо популярни у нас (въпреки че на Запад същите 3D Studio MAX или Softimage са чисто професионални програми, струващи десетки хиляди долари).

Професионални програми.Много условна група. Всъщност програма от всяка група може да се класифицира като професионални, високоспециализирани програми - това зависи само от нейната „сложност“, търсене от сравнително малък кръг хора и, като следствие, висока цена. Тези програми имат едно общо нещо: те не са подходящи за домашен офис или ежедневна употреба. И те са необходими на специалисти, които знаят защо всъщност им е необходима тази програма. Можете, разбира се, да си поиграете с 3D-Studio у дома, но това е неблагодарна задача. Разбира се, в допълнение към описаното тук, има и море от „специализирани“ програми, но, уви, е невъзможно да се пише за всички тях.

Инструменти за програмиране.Супер сложни системи за програмиране, професионални компилатори и много други. За програмистите това е инструмент номер едно, но домашните потребители най-често не се нуждаят от тях. Въпреки че много съвременни системи за програмиране са толкова прости и „визуални“, че ви позволяват да създавате приложения, като ги конструирате от готови блокове.

Системи за компютърно проектиране(кад). Тези програми (например AutoCAD) също често се инсталират на домашни машини - очевидно от незнание, защото рисуването на професионални блок-схеми е трудна задача и не прилича на игра.

Програми по математика и природни науки- наследството на учени и напреднали инженери.

Търговски статус на програмите

В допълнение към тематичното разделение на програмите има и друга класификация. Това е свързано с начина на разпространение на програмата и тези условия, приемайки които, потребителят получава възможност да я използва. И, разбира се, с цената си... Всеки потребител знае, че има платени и безплатни програми. Но малко хора осъзнават точно колко „платени“ и „безплатни“ модификации са измислили хитрите автори на програмата!

Безплатен софтуер(безплатен софтуер). Първоначално малки комунални услуги или безплатни добавкикъм добре познати търговски пакети. Днес обаче доста сериозни пакети от известни производители, включително Microsoft, понякога се разпространяват като безплатен софтуер.

Безплатните програми понякога включват приложения, разпространявани според принципа OpenSource, например операционна система. Linux системаи приложения за него. Това обаче не е съвсем вярно: постулатите на OpenSource предполагат възможността за промяна на програмния код от самия потребител (което не всички автори на безплатни програми са съгласни да направят). И разпространението на такива продукти не трябва да е безплатно - например, в света има много „комерсиални“ версии на същия Linux. По-често обаче безплатният софтуер и OpenSource вървят ръка за ръка.

Shareware– (shareware). Най-разпространената група програми, която включва почти всички помощни програми и често много сериозни, сложни софтуерни пакети. По правило програмите за споделяне на софтуер се разпространяват под формата на пълнофункционални версии, ограничени или по време на работа, или по брой стартирания. След изтичане на периода, определен за тестване (обикновено от 15 до 45 дни), програмата или просто спира да работи, или губи някои от функциите си, превръщайки се в по-малко функционална безплатна версия. В най-благоприятния за вас случай програмата остава напълно работеща, но от време на време ви притеснява с спешни обаждания за плащане - това е, например, популярният файл Windows мениджърКомандир.

Ако все пак решите да закупите програмата и да прехвърлите определена сума в сметката на автора, тогава в замяна ще получите специален цифров код (ключ), който трябва да бъде въведен в специалния регистрационен прозорец на програмата. Като опция може да бъде изпратен специален "ключов" файл, който трябва да бъде копиран в папката с инсталираната програма.

– Разцветът на този тип програми настъпва в края на 90-те – днес популярността им е намаляла значително. Принципът на рекламния софтуер предполага, че не потребителят плаща за програмата, а рекламодателят, който в замяна получава пространство за публикуване на информация за своите продукти под формата на банери или изскачащи прозорци. И потребителите са принудени да гледат тези реклами, а понякога също кликват върху снимките, които особено харесват, отивайки направо на уебсайта на рекламодателя... Възвръщаемостта от тези пътувания не е твърде голяма, но дори няколко клиента могат да донесат, например стотици долари печалба за онлайн магазин, 10 -15 от които той ще плати с готовност на програмиста.

За съжаление, създателите на програми често злоупотребяват с тази възможност, като въвеждат модули за шпионски софтуер и дори вируси в продуктите си, така че днес програмите за рекламен софтуер са практически извън закона.

Търговски софтуер(търговски артикули). За тези програми винаги трябва да плащате и най-често доста значителни суми. Това включва всички основни софтуерни пакети от известни производители и редица помощни програми. Програми от този тип могат да бъдат закупени в красиви кутии или без тях във всеки компютърен супермаркет. Днес обаче все по-често софтуерни продуктипродавани чрез интернет. Можете да ги закупите или на уебсайтовете на производителите на софтуер, или в големи онлайн магазини за софтуер. Можете да получите стоките по два начина. Големите програми под формата на същите тези цветни кутии с компактдиск или документация се доставят до дома ви чрез куриерска служба или по пощата, а можете да копирате малки програми директно от интернет сайта.

В този случай, както и в случая на програмите за споделяне, вие получавате съкратен (Демонстрация)или ограничено време за работа (Пробен период)версия. пробната версия, подобно на програма за споделяне на софтуер, може да бъде превърната в напълно функционална версия чрез регистрация, но този трик няма да работи с демо версията, тъй като първоначално й липсват някои функции. Например в текст или графичен редакторняма да можете да запазите промените, които правите.

OEM версии.Специални варианти на обикновен търговски софтуер, доставени на намалена цена с готови компютри. Например, цената на Windows при доставка на OEM може да бъде няколко пъти по-евтина от версията „в кутия“.

"Shareware" програми(дарение съдове). Авторът на такава програма намеква, че по принцип не би отказал няколко монети за своето дете, но не принуждава никого да плаща и не ограничава функционалността на програмата. Появи ли се желание, плати, няма да се появи... Е, не, няма проба! Ясно е, че сред програмистите има малко такива „полу-алтруисти“. А сред потребителите има още по-малко честни платци.

Версии "пощенска картичка".(картов софтуер). Много екзотичен тип програма, като награда за използването на която трябва да изпратите на автора красива пощенска картичка.

Версии на програмата

Програмите, както знаете, се пишат от живи хора. А хората имат навика да грешат. И в програмите грешките възникват може би по-често, отколкото във всички други видове човешка дейност, взети заедно. Има много причини за това, но основната е сложността на съвременните компютри: нито един човек не може да проследи всички команди, изпълнявани от компютър, когато дадена програма работи - има толкова много неща. Дори не говоря за дивото разнообразие от всякакъв вид хардуер, настройки и инсталирани програми, което се среща при създаването на всеки програмист, който се публикува. И, разбира се, не трябва да забравяте за грешките на програмиста както в алгоритъма, така и в неговото изпълнение...

За да разберете откъде идват грешките при внедряването, можете да вземете типичен пример - деление на нула. Да речем, че решите да напишете програма, която ще изчисли средния темп на растеж на човек (не знам защо, но да кажем). Потребителят въвежда датата си на раждане и височината си, а програмата изважда датата му на раждане от днешното число, изчислява възрастта ви в дни и разделя височината ви на броя дни, в които сте. Такава програма ще работи чудесно за вас и вашите роднини, но ако я „пуснете в обществото“, определено ще има някой, който ще въведе днешната дата като свой рожден ден. И това е – възрастта е нула дни, опит за деление на нула и програмата забива с грешка.

Разбира се, това е най-простият пример. IN Истински животвсичко е по-сложно и зависи не само от данните, въведени от потребителя (които могат или по-скоро трябва да бъдат проверени, преди да се използват в програмата), но и от инсталираните системни файлове, драйвери и куп други неща, които е невъзможно да се предскажат, а влиянието им върху производителността на програмата не е никак очевидно.

По правило грешките от тип 1 се изчисляват и коригират много лесно, в рамките на 10 минути. „Вторият тип“ е по-сложен, но засяга сравнително малък брой потребители. Обикновено коригирането на такива грешки води до промяна на втората или третата цифра в номера на версията (или авторът изобщо не променя версията, а просто качва актуализиран файл).

Ако видите, че вместо версия 2.1 се е появила, да речем, 2.11, тогава има смисъл да погледнете уебсайта на програмата и да видите дали там се появява описание на промените, за да разберете дали имате нужда от него или не. Е, ако програмата е малка, тогава можете просто да изтеглите актуализираната версия...

Друго нещо е въвеждането на нови функции в програмата. В края на краищата, след пускането на програмата, авторът получава определен брой писма от потребители с молби да добави или промени нещо в програмата, съвети за нейното подобряване и други подобни. Ако много хора искат едно нещо, авторът често се вслушва в мнението им и добавя подходящата функция. Освен това той сам може да измисли нещо ново и интересно и да го интегрира в програмата. Обикновено такива промени водят до увеличаване на втората цифра в номера на версията, т.е. вместо 1.1 се появява 1.2.

Такива актуализации в повечето случаи се документират и тяхното описание се поставя в txt файла с историята или WhatsNew txt. Струва си да разгледате по-отблизо тази версия - има голяма вероятност там да се е появило нещо, което сте пропуснали...

Откритите грешки или неоптимални части в алгоритъма на програмата, като правило, се оказват най-неприятните за автора, тъй като изискват пренаписване на големи части от код или дори цялата програма от нулата. В същото време тяхната корекция носи най-голяма полза за тези, които използват тази програма - възможностите на програмата се увеличават значително, скоростта на нейната работа се променя често външен вид, се появяват много нови функции... От друга страна, форматът за съхранение на данни може да се промени, което ще изисква някои специални действия при превключване към нова версия; Името на програмата, нейната цена и някои други неща могат да се променят, което ще изисква от потребителя внимателно да проучи документацията (което по принцип никога не боли). Такива „глобални“ промени обикновено водят до увеличаване на първата цифра на версията на програмата, тоест от 1xпревръща се в 2.0. За съжаление, правилата за промяна на версиите не са описани или формализирани никъде; това, което описах, е „средно описание“. Много автори използват датата на пускане на програмата като номер на версията. Някои хора изобщо не използват „минорни“ версии, като увеличават броя с една за всяка малка актуализация. Някой променя програмата, без да променя версията. Понякога има случаи, в които версията се променя, но не се споменават направените промени. Всичко е в ръцете на авторите...

Алфа(алфа) – първата версия на програмата, груб проект. Състоянието „алфа“ гарантира, че изтеглената програма ще се инсталира и дори ще стартира, но тя по-нататъшни действиянепредсказуем. Най-често „алфа“ версията е пълна с грешки, като кифла със стафиди; много от нейните характеристики и функции просто не работят. Ето защо само най-нетърпеливите и отчаяни експериментатори могат да използват „алфа“, като по този начин изпълняват ролята на тестери. Останалите трябва да изчакат появата на по-стабилна и надеждна версия - „бета“.

Бета(бета) е напълно използваем продукт. Отстранени са груби грешки, програмата изпълнява успешно основните задачи. Остават само малки несъвършенства, които може да изчезнат в следващите бета версии. Много програми остават в състояние „бета“ през по-голямата част от живота си - нека просто да си спомним WinAmp плейър, пощенска програма Прилепът! и редица други програми, чийто „бета статус“ не пречи на милиони потребители да ги използват.

След като бъговете, открити в алфа и бета версиите на програмите, са коригирани и са добавени функции, е време да RC (ReleaseCandidate)– кандидат за окончателна версия. Тази програма вече се счита за стабилна и се използва за идентифициране на най-скритите грешки - такава програма, почти без страх, може да бъде изтеглена и инсталирана дори от тези потребители, които са слабо запознати с компютрите. И тъй като те са мнозинството, броят на потребителите се увеличава, което означава увеличаване на броя на „тестерите“. Грешките във версиите на RC се изчисляват доста рядко, така че при преминаване към „основната“ версия програмата остава практически непроменена.

Накрая, след всички мъки и довършителни работи, светът се ражда. освобождаване(release) – напълно завършена, финална версия на програмата.

От книгата на Microsoft Office автор Леонтьев Виталий Петрович

ЛОГИЧЕСКА СТРУКТУРА НА ТВЪРД ДИСК За да започне най-накрая работата си като информационен хамбар, твърдият диск трябва да премине поне два теста: създаване на дялове и логически устройства на вашия твърд диск и

От книгата Мобилен интернет автор Леонтьев Виталий Петрович

Дефрагментиране на твърдия диск След извършване на предишната операция, компютърът ни щастливо се рестартира... И наистина се надявам, че след зареждане вашият Windows ще работи поне малко по-бързо. Но като завършващ удар трябва да изпълним още едно,

От книгата Linux за потребителя автор Костромин Виктор Алексеевич

9.5.2. Ниско ниво на форматиране на твърдия диск твърдо форматиранедиск под Linux е невъзможно. Това обаче не е особено необходимо, тъй като модерни колеласе пускат форматирани на ниско ниво Форматирането на високо ниво се състои от

От книгата PC Hardware [Популярен урок] автор Пташински Владимир

Подготовка на твърдия диск В този раздел ще научим какво трябва да се направи с нов (чист) твърд диск, преди да инсталирате операционна система върху него.За да може всяка операционна система да разпознае твърдия диск и да може да работи с него , необходимо е последователно

От книгата Windows Vista автор Вавилов Сергей

Проверка и дефрагментиране на твърдия диск Твърдият диск е най-важният компонент на компютъра; той е основното хранилище на вашите файлове, които ще бъдат загубени, ако твърдият диск се повреди. В този раздел ще разгледаме диагностичните инструменти и

От книгата Ръководство за самообучение за работа с компютър автор

2.2.4. Избор на твърд диск Днес трябва да се фокусирате върху капацитет от 160–200 GB, за да инсталирате Windows Vista и всичко необходимо. Това е, от което наистина се нуждаете за сега. Все още няма смисъл да купувате твърди дискове с размер 500–750 GB - след година те ще бъдат по-евтини.

От книгата PC Failures and Errors. Ние сами лекуваме компютъра автор Донцов Дмитрий

Предотвратяване на неизправности на твърдия диск Твърдият диск е основното устройство, използвано за съхраняване на информация, необходима както на операционната система, така и на приложните програми. Ясно е, че стабилността на системата зависи от безопасността на тези данни.

От книгата Инсталиране и Настройка на Windows XP. Лесен старт автор Донцов Дмитрий

Поддръжка на твърдия диск Почистване на диска Ако искате вашият компютър да ви служи дълго и изправно, тогава ще ви трябват минимум усилия. Веднъж седмично трябва да изчистите твърдия диск от ненужна информация.Отворете прозореца Моят компютър, щракнете с десния бутон върху

От книгата Linux: Пълното ръководство автор Колисниченко Денис Николаевич

1.1. Подготовка на твърдия диск Сега най-вероятно една от операционните системи е инсталирана на вашия компютър Семейство Windowsсъс собствена файлова система. Linux OS използва различен тип файлова система, така че за да я инсталирате, трябва да освободите дисково пространство и да я форматирате (т.е.

От книгата за Ubuntu 10. Бързо ръководствопотребител автор Колисниченко Д. Н.

1.2.3. Използване на твърд диск Ако сте изтеглили CD изображения на дистрибуцията, можете да ги запишете на CD и да ги инсталирате, както е описано в параграф 1.2.1. Когато скоростта на вашето CD устройство е твърде ниска (например 4x), има смисъл да поставите ISO изображенията на твърдия диск и от CD

От книгата InterBase World. Архитектура, администриране и разработка на приложения за бази данни в InterBase/FireBird/Yaffil автор Ковязин Алексей Николаевич

23.3.1. Повреди на твърдия диск Причината за повредата на твърдия диск се крие в ненадеждна електроника или нискокачествени носители (магнитни дискове, на които всъщност се съхранява информация). Всъщност какво точно се повреди в твърдия диск не е толкова важно

От книгата Ръководство за самообучение за работа на компютър: бързо, лесно, ефективно автор Гладки Алексей Анатолиевич

Повреда на твърдия диск Повреда на твърдия диск (поява на лоши сектори) и липса на дисково пространство по време на разширяване на базата данни може да доведе до същия тъжен резултат. В последния случай може да се случи много неприятно нещо: InterBase ще посочи

От книгата Windows 10. Тайни и устройство автор Алмаметов Владимир

Свързани публикации