OPC

Dnešní datum: 21. 09. 2018   | Hlavní stránka | Seznam rubrik | Download | Odkazy |    
Seznam rubrik
Články
FAQ
Free arena
Hardware
Napůl
O autorech
Odkazy o PC
Přetaktování
Shareware
Zábava

Hlavní menu
  • Hlavní stránka
  • Seznam rubrik
  • Download
  • Odkazy
  • Ankety
  • TOP 15
  • Personalizace
  • Rozšířené vyhledávání
  • Vyhledávání

    Hledej
    v OPC



    Překlad teorie harddisků do lidské řeči
    Vydáno dne 16. 02. 2002 (7088 přečtení)

    Možná vás zajímá něco víc o v harddisku, o jeho rozdělení a o dalších pojmech. Proto jsem se pokusil převést jeho tajemné údaje do lidsky pochopitelných výrazů. Bude to chtít trochu představivosti. Někdy se v textu vědomně dopouštím jistých zjednodušení sloužících pro lepší pochopení.

    Tak začínáme. Se svojí přítelkyní jste se právě odstěhovali do nového bytu. Radost z odpoutání od tchýně po dvou letech známosti kazí jen hromada zařízení a krámů, které je nutno (podle přítelkyně) umísit na své místo. Vaše přítelkyně (mimo jiné blondýna s velmi dobrou postavou, hodná, ochotná, schopná kuchařka) právě rozbaluje zařízení kuchyně a kromě občasného řinčení skla vás v podstatě nic neruší. Vy jste dostal úkol nesouvisející bohužel s jídlem ani pitím - před sebou máte pohovku, na ní haldu knih a bolest v palci signalizuje, že jste tu poličku na knížky věšel sám. No teď tam ještě nacpete ty knížky a pohovka bude volná... Bohužel knížky nejsou zrovna vaše silná stránka (zato sport, jídlo, pití a ženy a auta ano) a proto teď marně vzpomínáte na to jak to vypadá v takové knihovně. Aha mají tam ty knížky nějak rozdělené. No nejdřív dám ty knížky přítelkyně -jsou to samé odborné a potom do té druhé poličky ty moje akční, scifi a detektivky.To se bude přítelkyni líbit.

    Pokud si nyní představíme harddisk jako jakousi knihovnu jistě pro nás bude snadnější představa jeho rozdělení. Harddisk může být podobně jako polička na knížky rozdělen na několik částí a může to být výhodnější pro udržení pořádku. Akorát u harddisku se tomu neříká první část poličky - naučné knížky přítelkyně, druhá část můj brak, ale používá se poněkud honosnějších názvů jako Primární partition a Extended partition. No název jak název, počítače (zatím) nemluví jako lidé.

    Uchopíte první knížku přítelkyně. Jmenuje se Všechno o Zemi a je pěkně těžká. Zvědavě ji otevřete, v názvu Všechno o Zemi se může skrývat úplně všechno. Otevřete a začnete listovat á obsah. Chvilka hledání a zklamaně knížku zavíráte neboť Kámasutra tam podle obsahu není... Co nechybí v každé lepší knížce ? Obsah neboli seznam kapitol. Proč tam je ten seznam? Aby bylo možno snáze najít to co v knížce hledáme. Zkusme dále listovat, čeho si všimneme ? Kapitoly zpravidla začínají na nové stránce.

    Představte si, že harddisk je jedna veliká knížka. To není nic nepředstavitelného, na harddisk s ve skutečnosti vejdou tisícovky až milióny knížek. Co bude mít takový harddisk společného s knihu ? Seznam kapitol a každá kapitola bude začínat na novém stránce ! Seznamu kapitol se u harddisků říká File Alocation Table zkráceně FAT (česky zhruba tabulka souborů).

    Tento seznam je v podstatě seznam kapitol-souborů a slouží pro co nejrychlejší nalezení potřebného souboru. Bez seznamu bychom museli prohlédavat celý disk, nyní se stačí podívat na začátek a soubor najít v seznamu a jít na stránku rovnou řekněme 30,254,578,854. Pro úplnost dodejme, že tento seznam je tam z bezpečnostních důvodů dvakrát a má trochu složitější úlohu než jsme si popsali. Harddisk má s knížkou podobné i to, že kapitoly-soubory začínají vždy na čisté stránce.

    Berete do rukou další knihu. Je nějaká malá. Tak ji dáte do poličky a berete další.

    Stejně jako u knížek i u harddisků může být rozdílná velikost stránky. Narozdíl od knížek se velikost neudává ve formátu A4, B5 ale má honosný název "Alokační jednotka"- units. Velikost "Alokační jednotky" se neměří v centimetrech ani milimetrech ale v bajtech. Tato velikost je vždy násobkem základní, nejmenší a nedělitelné jednotky používané při popisování harddisku - touto jednotkou je sector. Sector má vždy 512bajtů. Už jsme si řekli, že u knížek zpravidla kapitola začíná na čistém listu.

    Jestliže alokační jednotka (někdy jen jednotka- angl. units) je podobná stránce knihy, pak každý soubor musí začínat na nové alokační jednotce. Což také znamená, že soubor je buď menší (nebo stejně velky) než alokační jednotka a pak zabírá jednu alokační jednotku a nebo je o kousíček větší a pak zabírá dvě jednotky protože vždy musí další soubor začít na nové alokační jednotce.

    Nyní pro čtenáře ovládající Windows Commander navrhuji praktické cvičení - najděte nějaký vhodný malý soubor - například autoexec.bat nebo podobný vhodný a označte jej kurzorem. Ve Windows Comamnder najděte funkci Obsazený prostor (vlevo v menu Soubory). Uvidíte jaký je rozdíl mezi skutečnou velikostí souboru a tím kolik místa na harddisku zabírá. Můžete také zkusit při tomto porovnání načíst do jednoho okna disketu a uvidíte, že na disketě je alokační jednotka mnohem menší.
    Nyní se bohužel musíme alespoň trošku zastavit u čísel a teorie.


    Nejmenší a nedělitelnou jednotkou je u harddisku sector. Má 512bajtů.


    Systém souborů FAT existuje v několika modifikacích podle potřebného počtu záznamů. Pro diskety se používá FAT12 a číslice 12 znamená, že tabulka souborů má 2^12 (2na12tou) záznamů (4096). Protože disketa je proti HDD neskutečně malá a má jen 2880 sectorů je možné ji snadno popsat - z teoreticky možnách 4096 záznamů v seznamu použijeme jen 2880 záznamů. Co záznam to jeden sector=512B


    Systém FAT16 má 2^16 záznamů (65536) a používal se dříve u harddisků.Počet těchto záznamů nám musí stačit pro popsání celé velikosti média. Komu by se líbilo mít disk 2GB a smět využít jen 700MB ? V době vzniku tohoto systému (80léta) bylo potřeba ušetřit každé místečko a počet záznamů se nemohl zvětšovat nad 16bitů (m.j. i z důvodu rychlosti zpracování) - jak to provést ?


    Jste moudrý a bohatý král s množstvím služebnictva. Rád by jste dohlédl na všechny ty darmožrouty, ale je jich hodně. Copak si můžete zapamatovat jména všech svých 50 sluhů a rozdělovat jim práci ? Naštěstí vás napadlo rozdělit je do skupinek na kuchaře, sklepníky, zahrádníky, pomocníky atd. Vytvořil jste 10skupinek. Po svatbě s tou megerou odvedle se Vaše jmění ztrojnásobilo a přijal jste dalších 50sluhů. Nyní máte 100 sluhů ale počet skupinek jste již nechal. Vaše alokační jednotka byla 5sluhů a po zvětšení království 10)


    Je nutné uměle zvýšit velikost sektoru - uměle to bude proto, že je to jednodušší než začít vyrábět nové harddisky. Uměle zvětšený sector nazveme alokační jednotka. Alokační jednotka mívá 4,8,16,32Kb (vyjádřeno v sectorech pak 8,16,32,64sectorů). Díky tomu můžeme například při pouhých 65536 záznamech adresovat médium o velikost 2GB. Velikost alokační jednotky je v tomto případě 32KB = 64sectorů. To však také znamená, že i ten nejmenší soubor nám na médiu pokaždé zabere 32KB. Soubor o velikosti 32,1KB pak 64KB a tak podobně. Kapitola zpravidla začíná na čisté stránce, ale soubor vždy.


    Používat v té době harddisk o velikosti například 1.6GB a mít velikost alokační jednotky 32KB byla téměř šílenost. Uvědomme si, že tehdy byly soubory jaksi menší.

    Nevyužitému místu se říkalo v angličtině "slack". Řešení samozřejmě bylo - stačilo pevný disk rozdělit na dva nebo 3 menší a rázem mohl mít člověk zpátky třeba 200-300MB, což byla tehdy ještě slušná velikost.


    Velikosti harddisků stále rychleji rostly. Stejně jako velikosti aplikací a her. Někdy kolem roku 95-96 do neutěšené situace s velikostí alokační jednotky praštil Microsoft svými Windows 95 Druhým vydáním podporující FAT32. Velikosti alokačních jednotek se vrátily na rozumnou míru - ale velikosti použivaných disků stále rostou...


    Dnes tedy používáme nejnovější (no už má nějaký rok za sebou) systém FAT32 s 2^32 záznamy a velikostí alokační jednotky 4kb (do velikosti média 8GB) a 8kB (s velikostí do 16GB)
    Nyní již můžeme zhlédnout schématický nákres pevného disku rozděleného na 3části

    Struktura dat na pevném disku

    MBR - záznam na začátku pevného disku. MBR=Master Boot Record a je to záznam říkající počítači, jak je disk rozdělen a zda z něj může načítat operační systém (a z kterého místa). Tento záznam se upravuje pomocí diskových nástrojů - mezi nejčastěji používaný patří FDISK a mezi nejlepší nejspíš Partition Magic.

    BR- Boot record. Boot record v podstatě ukazuje na první soubor, kterým se zavádí operační systém. Tento soubor má speciální způsob uložení. V době DOSsu a Windows 95 - 98 se v případě poruchy(zavirování) tohoto zavaděče OS používala bootovací disketa a příkaz SYS k jeho obnovení. U Windows 2000 a XP se používá CD a už se nic ručně psát nemusí.


    FAT - je systém souborů a FAT1 a 2 jsou kopie "seznamu souborů" na disku.

    DATA - je normální datová oblast ve které leží naše filmy, mp3, operační systém a vše ostatní. Písmenka v části data reprezentují názdy disků tak, jak je nejčastěji vidíme v operačním systému.


    Primární a Rozšířená část - V Primární části je vždy jen jeden logický disk, v rozšířené části může být disků několik.
    (pro zajímavost - disků může být celkem 26 protože anglická abeceda má 26 písmen, z toho A a B bude vyhrazeno disketám a název C: bude použit pro primární část - proto pokud nemáme jiné zařízení můžeme v rozšířené části vytvořit obludárium o 23jedincích)

    Primární část má ještě jednu specialitku a tou je záznam o tom, zda lze z této primární partition bootovat - zahájit načítání operačního systému. Pokud chceme z primární partition bootovat tak ji tímto záznamem nastavíme jako aktivní.

    Jak počítač nastartuje moje oblíbené Windows ?
    Nejprve se spustí základní operační systém v počítači nazvaný BIOS (Basic Input Output system). Ten kromě toho, že se nacpe do paměti a zkontroluje lépe či hůře stav počítače testem nazvaným POST (Power On Self Test) tak se podívá do nastavení počítače provedeného programem Setup. Tam hledá údaje o připojených discích a především tzv. pořadí bootování.

    Pořadí bootovaní je určení sekvence hledání platného zavaděče operačního systému. Například máme v Setupu nastaveno pořadí A: C:. Počítač tedy nejprve zkontrolu mechaniku A: na přítomnost diskety. Pokud ji najde tak se na ni zkusí podívat. Pokud disketa není bootovací napíše něco ve smyslu "nenalezen operační sytém" a zastaví se. Jestliže disketu v mechanice nenajde pokračuje rovnou na pevný disk.

    Počítač v tuhle chvíli neví co je to C:, ví že se má podívat na začátek pevného disku do MBR. V Master Boot Recordu je záznam, zda je na disku primární partition a zda je aktivní (zda je na disku operační systém). Pokud na disku primární partition není nebo primární partition není aktivní tak je proveden pokus o nalezení tohoto záznamu na dalších fyzických discích (pokud v počítači jsou). Pokud máte jen jeden disk, tak se vypíše hlášení o tom, že nebyl nalezen operační systém. Jestliže je nalezena aktivní partiton tak počítač provede načtení a spuštění jejího začátku - BR - takzvaný Boot Recordu. Tím se spustí první soubor operačního systému a zařizuje načítání celého zbytku.

    Co je to fragmentace
    fragmentace je nechtěné rozkouskování souboru. Jak vzniká ?

    Představme si znovu naši poličku téměř plnou knížek. Polička je skoro plná, kromě asi 8mi mezírek velkých tak půl centimetru. V ruce držíte poslední knížku tlustou 4centimetry. Sakra, kdoví jestli se tam vleze. Chytnete knížku jednou rukou a druhou knížky srazíte a knížku vecpete.

    Počítač ovšem nic srážet nemůže. Knížku vezme, rozerve na 8 části a nacpe do knihovny. Výborně, právě máte na fragmentovánu knížku na 8částí. Vy můžete knížku místo srážení ostatních taky pěkně roztrhat - je to ale nejspíš víc práce a hlavně by se potom mohla knížka špatně číst. No a právě o to jde.

    Budu citovat přímo od WinXP: "Fragmentace : Rozptýlení jednotlivých částí diskového souboru na různá místa disku. K fragmentaci dochází při odstraňování starých souborů a přidávání nových. Zpomaluje přístup na disk a snižuje celkový výkon diskových operací, ovšem zpravidla nikoli závažně. " K fragmentaci dochází hlavně pokud se dopočítače často instalují a odinstalovávají programy a hry. Pokud se nám na disku uvolní místo například 5MB a budeme instalovat nějaký soubor, který má například 10MB, tak počítač využije těchto 5MB a zbylých 5MB umístí někam jinak. Vypadá to v celku nevinně - 5mega sem, 5tam ale v počítači se tohle děje porád -například instalace některých dem zabere na chvíli až 3x tolik prostoru na disku. Zvláště pokud vám na disku dochází místo roste počet fragmentů geografickou řadou

    Pro ilustraci přidávám výpis z protokolu před defragmentací po 1měsící používání PC disk C: velikost 10G, používán 1měsíc, velikost volného místa mezi 2-4GB. fragment.txt
    Jak vidíte, fragmentace souborů je utěšená a ovlivnění výkonu diskového systému je již hodně znát. Řešením je jednou za čas defragmentovat - doporučuji jednou za měsíc a vhodně rozdělit disk. Pokud chcete mít na disku některé soubory stále (například sbírka MP3, filmů) je nejvhodnější vytvořit pro tyto soubory samostatný oddíl v extended partitions.

    Jak probíhá vymazání souborů v systému FAT
    Mazání souborů v tomto systému probíhá velmi jednoduše - o souboru se jen smaže záznam v seznamu na začátku disku. Je to asi jako bychom v knížce přeškrtli seznam název kapitoly. V knížce bychom listováním tuto kapitolu při hledání patrně našli, disk je mnohonásobně větší. Počítač navíc považuje souborem dříve obsazené místo za volné - a když jej potřebuje tak jej přepíše.

    Z toho vyplývá následující - pokud soubor omylem smažete je ještě šance jej zachránit. Pokud nechcete aby soubor ještě někdo mohl zachránit je nutné jej definitině smazat (přepsat použité stránky na disku něčím jiným).

    Definitivně smazat disk je také vhodné například při jeho prodeji nebo při půjčení či odesílání na reklamaci (pokud to jde) a nechceme aby se nám mohl někdo dostat do soukromí.


    Ve starém dobrém dosu byl v případě omylem smazaného souboru k dispozici program Undelete a k obnovení stačilo včas tuto utilitu pustit (než dojde k přepsání tohoto souboru). Zpestřením tehdy bylo hádání prvního písmene souboru, které se po smazání neuchovalo.


    V době Windows vám můžu nabídnout program Drive Rescue freeware) pro pokus o obnovu nebo program Eraser provádějící důkladné vymazání. http://www.tolvanen.com/eraser/ http://skyscraper.fortunecity.com/amd/887/rescue/index.html


    Tyto programy jsem zatím neměl možnost důkladně vyzkoušet ve Windows XP - Erasera jsem nechal mazat volné místo na disku M-tedy nesystémovém a nahlásil nějakou chybu přepisu - takže je otázka zda vůbec něco dělal a DriveRescue ve WinXP neobnovoval zrovna nejlíp -soubory našel ale obsah nějak ne. Proto zatím nebudou tyto programy mezi ostatními v sekci software. Každopádně ve Windows 98 O.K. Zkusím se podívat po nové verzi pro XP. Znáte nějaké jiné, freeware a funkční ? Napiště, díky.



    ( Celý článek! | Autor: MM_tank | Počet komentářů: 0 | Přidat komentář | Informační e-mailVytisknout článek )

    WebZdarma.cz

    Anketa
    Jak často navštěvujete stránky OPC?

    Jednou týdně. 
     (3542 hl.)
    Jednou za měsíc. 
     (3305 hl.)
    Jednou za rok. 
     (3366 hl.)
    Nikdy (dnes je to náhoda). 
     (4141 hl.)

    Celkem hlasovalo: 14354


    Novinky

    13.08.2002: Download
    - Raystorm Realtime Raytracing benchmark, RefreshForce

    06.08.2002: OPC
    - betaverze a testovací provoz

    Copyright OPC, e-mail:opc@post.cz
    Všechny materiály zde veřejněné jsou chráněny autorským zákonem
    a jejich přebírání bez souhlasu autorů je výslovně zakázáno.