Збільшення ємкості Одним із засобів підвищення інформаційної ємкості жорстких дисків є вибір оптимального розміру кластерів. Всі дані, що зберігаються на жорсткому диску, представлені у вигляді файлів. Файли ж у свою чергу поміщаються на диск, розміщуючись в так званих кластерах. Кластери - це безліч осередків певного розміру, на які розділений диск. Зазвичай кластери мають розмір від 2 до 32 Кбайт. Розмір кластера залежить від інформаційного об'єму логічного диска. Кожен файл залежно від своєї довжини займає деяку кількість кластерів. Якщо розмір файлу менше величини кластера, то він все одно займає цілий кластер. Наприклад, bat-файл розміром в декілька десятків байт при величині кластера 32 Кбайт займатиме все 32 Кбайт інформаційного простору жорсткого диска. В середньому можна вважати, що кожен файл займає свій останній кластер приблизно наполовину. Частина кластера, що залишилася, не може бути передана іншому файлу. Отже, на диску залишається множина незаповнених до кінця інформацією кластерів, а як слідство - втрата в об'ємі. Втрати інформаційного простору будуть рівні кількості файлів на диску, помноженій на половину розміру кластера. Наприклад, при кількості файлів на диску 10000, розмірі кластера 32 Кбайт, при цьому втрачається приблизно 160 Мбайт: 10000 х х (32 Кбайт/2) = 160 Мбайт. Так, наприклад, для логічного диска, що займає весь простір жорсткого диска Seagate 1,08 Гбайт з інформаційною ємкістю 1030 Мбайт, за наявності 20000 файлів втрати складуть 320 Мбайт, що відповідає 31% ємкостей жорсткого диска. До речі, для того ж жорсткого диска і при тій же кількості файлів, але величині кластера, наприклад, рівною 16 Мбайт, втрати складуть 160 Мбайт, що відповідає вже близько 16% ємкості жорсткого диска. Зменшення величини кластера і втрати ємкості можна досягти, як це буде показано далі, діленням інформаційного простору жорсткого диска на декілька логічних дисків. Інформація про кількість файлів, каталогів (тек), розмірі кластера, ємкості логічного диска і тому подібне в Windows 9x виводиться програмою Перевірка диска (Scandisk) після закінчення її роботи (мал. 2.20). Способи боротьби з втратами простору. Зберігання файлів у вигляді архівів, звичайно це великі набори рідко використовуваних файлів. Розділення жорсткого диска на логічні диски меншого об'єму. Установка і використання програм компресії Stacker, Drivespace і т. д., які організовують власну структуру віртуальних дисків. Перехід на файлові системи, які розподіляють простір для файлів більш оптимально, наприклад, Hpfs/ntfs, Fat32. Мал. 2.20. Інформація, Перевірка диска, що виводиться програмою (Scandisk) Максимальна кількість кластерів на диску складає 65536. Отже, чим більше інформаційний об'єм логічного диска, тим більше розмір його кластера. Зменшити величину кластера можна, наприклад, розділивши жорсткий диск на декілька логічних розділів - логічних дисків. Нижче в таблиці вказані розміри кластерів для різних розмірів дискового простору при використанні файлової системи Fat16 для операційних систем DOS 4.0-windows 9x. Зв'язок розмірів кластерів з велічиной логічних розділів (Fat16) Розмір кластера Розмір логічного розділу 2 Кбайт 0-1 28 Мбайт 4 Кбайт 128-256 Мбайт 8 Кбайт 256-51 2 Мбайт 16 Кбайт 512 Мбайт-1 Гбайт 32 Кбайт 1-2 Гбайт Для оптимального використання ємкості жорсткого диска доцільно розділити його простір на декілька логічних дисків. Слід зазначити, що всупереч поширеній думці при діленні дискового простору накопичувача на декілька логічних дисків продуктивність підсистеми дискової пам'яті практично не змінюється, але скорочуються втрати дискової пам'яті за рахунок зменшення розмірів кластерів. Інший спосіб - це стиснути диск спеціальною програмою стиснення дисків Drivespace 3. Ця програма зберігає дані певним способом, зменшуючи вказані втрати дискового простору майже до нуля. Використання програми стиснення дисків Drivespace 3 дозволяє значно скоротити втрати дискового простору, пов'язані з величиною кластерів. Багато користувачів стискають диски з нульовим стисненням для того, щоб не втрачати вільне місце на диску і не відчувати зменшення продуктивності. Для дисків великої ємкості є можливість встановити файлову систему Fat32, що оперує кластерами порівняно малого розміру. Проте Fat32 підтримується тільки відносно новими версіями операційних систем, починаючи з Windows 95 Osr2. Створена в 1981 році таблиця розміщення файлів FAT (File Allocation Table) стала першою файловою системою для персональних комп'ютерів з операційними системами MS-DOS і Windows xx.xx. FAT широко поширена і забезпечує високу швидкодію. Проте до останнього часу вона не підтримувала диски ємкістю понад 2 Гбайт. В даний час система Windows 9x включає вдосконалену файлову систему типу FAT, що отримала назву Fat32, яка підтримує диски ємкістю до 2 Тбайт (1 Тбайт = 1024 Гбайт = 1024 х 1024 Мбайт = = 1024 х 1024 х 1024 Кбайт). В порівнянні з Fat16 система Fat32 краще використовує простір жорсткого диска. Це здійснюється за рахунок зменшення розміру мінімальної ділянки диска, що адресується, - кластера. Нижче в таблиці вказані розміри кластерів для різних розмірів дискового простору при використанні файлової системи Fat32 для операційних систем Windows 9x. Зв'язок розмірів кластерів з велічиной логічних розділів (Fat32) Розмір кластера Розмір логічного розділу Тип операційної системи 0,5 Кбайт 0-260 Мбайт Windows 95 Osr2, Windows 98 4 Кбайт 260 Мбайт- 8 Гбайт Windows 95 Osr2, Windows 98 8 Кбайт 8-16 Гбайт Windows 95 Osr2, Windows 98 16 Кбайт 16-32 Гбайт Windows 95 Osr2, Windows 98 32 Кбайт 32 Гбайт-2 Тбайт Windows 95 Osr2, Windows 98 Файлова система Fat32 повністю сумісна з існуючими комп'ютерами і програмами для раніших версій операційних систем MS-DOS і Windows. Проте можуть виникнути проблеми при використанні деяких програм обслуговування дисків. Раніше існуючі програми дефрагментації, стиснення і відновлення дисків і подібні до них не працюють з дисками, Fat32, що мають. Засоби обслуговування дисків починаючи з операційної системи Windows 95 Osr2, такі як програма Перевірка диска (Scandisk), програма архівації (Backup) і програма Дефрагментація диска (Defrag), повністю підтримують диски Fat32. Проте диски Fat32 не можна ущільнювати за допомогою програми Ущільнення диска (Drivespace). Диски, використовуючі Fat32, доступні тільки з версії Windows 95 Osr2 (Windows 95 4.00.1111). Попередні операційні системи з ними не працюють. Це відноситься до початкової версії системи Windows 95, системам Windows NT до версії 4.0 включно, а також до попередніх версій MS-DOS і Windows. Проте у версії Windows 95 Osr2 можна працювати з дисками Fat32 в режимі MS-DOS. Забезпечується мережевий доступ до дисків Fat32, причому видалений комп'ютер не зобов'язаний підтримувати Fat32. Програми можуть неправильно визначати розмір вільного місця на диску Fat32, якщо вони не були спеціально розроблені для нової системи. Старі програми не визначають розмір логічної ділянки диска, якщо він перевищує 2 Гбайт. В результаті витікаючі від них відомості про вільний, загальний або зайнятий простір на такому диску не відповідають дійсності. Система Windows 95 версій 4.00.950в включає нові інтерфейси API для MS-DOS і Win32, які дозволяють вирішити вказану проблему. Дізнатися, що на диску використовується файлова система Fat32, можна достатньо легко. Слід відкрити вікно Мій комп'ютер, встановивши покажчик на відповідному значку і двічі клацнувши кнопкою миші, потім, вибравши диск, натиснути праву кнопку миші і в контекстному меню вибрати пункт Властивості. У вікні, що з'явилося, на вкладці Загальні тип диска відображається в полі Тип. Як правило, продуктивність комп'ютера після переходу на файлову систему Fat32 залишається на колишньому рівні, але в деяких випадках вона зменшується. У режимі MS-DOS або в захищеному режимі Windows диски Fat32 можуть працювати істотно повільніше. Щоб вирішити проблему в режимі MS-DOS, слід запустити програму кешування дисків Smartdrive. Щоб встановити Fat32 на той, що існує або на новий жорсткий додатковий диск, необхідно скористатися системною програмою Fdisk. Ця програма служить для створення і видалення розділів жорсткого диска. Розділом жорсткого диска є логічний диск і позначається буквою. Якщо розмір диска перевищує 512 Мбайт, програма Fdisk пропонує скористатися форматом великих дисків. Тоді в нових розділах, що переважають за розміром 512 Мбайт, встановлюється файлова система Fat32. Якщо Fat32 не використовується, розмір новостворюваних розділів жорсткого диска буде обмежений величиною 2 Гбайт. Для використання всього інформаційного простору жорсткого диска великої ємкості буде потрібно декілька розділів - логічних дисків. Після створення розділів здійснюється перезавантаження комп'ютера і форматування нових логічних дисків. Одним з істотних недоліків жорстких дисків Ide/eide є обмеження по ємкості. Стандартний BIOS накладає певні обмеження на кількість циліндрів (1024), головок (256) і секторів (63). Крім того, контроллер накопичувача жорстких дисків, у свою чергу, так само обмежує кількість головок (16). Тим самим ємкість жорсткого диска, враховуючи, що розмір сектора рівний 512 байт, обмежується величиною 504 Мбайт (1024 х 16 х 63 х 512 = 528 482 304 байт). Дану проблему зазвичай вирішують за допомогою спеціальних драйверів, випущених для кожної серії жорстких дисків. Як приклад можна привести драйвер Dynamic Drive Overlay v.6.03 фірми Ontrack Computer Systems Inc. Даний драйвер встановлюється за допомогою спеціальної програми Disk Manager тієї ж фірми. Вказані засоби додаються до накопичувачів фірми Western Digital. Іншим прикладом може служити драйвер EZ-DRIVE V2.03s фірми Micro House International, часто використовуваний з жорсткими дисками фірми Seagate. Для стандартизації підключення жорстких дисків великої ємкості був створений новий режим (метод) передачі адреси сектора жорсткому диску - LBA (Logical Block Address). Адреса сектора передається у вигляді лінійного 28-розрядного абсолютного номера сектора, що перетворюється накопичувачем в потрібні номери циліндра/головки/сектора. Для роботи в режимі LBA необхідна підтримка цього режиму як жорстким диском, так і його драйвером (або BIOS). При роботі через BIOS накопичувач має 63 сектори, число головок, рівне ступеню двійки, - до 256, і необхідне число циліндрів.