Tìm hiểu ổ đĩa cứng và phân vùng Partition

Bài tập mẫu về đề tài: Tìm hiểu ổ đĩa cứng và phân vùng Partition. Được trình bày ngắn gọn, xúc tích, dễ hiểu và đầy đủ. Nhận được đánh giá tốt trong thang điểm của giảng viên khi thuyết trình hoặc làm bài tập báo cáo. Phù hợp với các bạn sinh viên sử dụng trong học tập cũng như nhân viên cần thuyết trình hoặc hỗ trợ giảng dạy.

MỤC LỤC I Tìm hiểu ổ đĩa cứng .2 Tổng quan .2 Cấu tạo Ứng dụng S.M.A.R.T Ổ cứng lai II Phân vùng ổ đĩa cứng Phân vùng (Partition) .5 Cấu trúc bảng phân vùng (Partition table) I Tìm hiểu ổ đĩa cứng Tổng quan Ổ đĩa cứng hay gọi ổ cứng (tiếng Anh: Hard Disk Drive, viết tắt: HDD) thiết bị dùng để lưu trữ liệu bề mặt đĩa hình tròn phủ vật liệu từ tính, biết đến phận máy tính dù chúng xuất muộn so với máy tính Ổ đĩa cứng loại nhớ "khơng thay đổi" (non-volatile), có nghĩa chúng không bị liệu ngừng cung cấp nguồn điện cho chúng Ổ đĩa cứng thiết bị quan trọng hệ thống chúng chứa liệu thành trình làm việc người sử dụng máy tính Những hư hỏng thiết bị khác hệ thống máy tính sửa chữa thay được, liệu bị yếu tố hư hỏng phần cứng ổ đĩa cứng thường khó lấy lại Ổ đĩa cứng khối nhất, đĩa cứng lắp ráp cố định ổ từ sản xuất nên thay "đĩa cứng" với cách hiểu ổ đĩa mềm ổ đĩa quang Cấu tạo Ổ đĩa cứng gồm thành phần, phận liệt kê giải thích sơ sau:  Cụm đĩa  Cụm đầu đọc  Cụm mạch điện  Vỏ đĩa cứng:  Đĩa từ  Track  Sector  Cylinder  Trục quay  Đầu đọc/ghi  Cần di chuyển đầu đọc/ghi Ứng dụng Ổ đĩa cứng sử dụng chủ yếu máy tính như: máy tính cá nhân, máy tính xách tay, máy chủ, máy trạm… Với thiết bị lưu trữ liệu chuyên dụng như: thiết bị lưu liệu tự động thiết bị lưu liệu dùng cho văn phòng/cá nhân bán thị trường sử dụng ổ đĩa cứng Khi ổ đĩa cứng có dung lượng ngày lớn, chi phí tính theo GB liệu rẻ khiến chúng hồn tồn thay hệ thống lưu liệu dự phòng trước như: băng từ (mà ưu điểm bật chúng chi phí cho GB thấp) Ngày nay, số hãng sản xuất ổ đĩa cứng chế tạo đĩa cứng nhỏ Các ổ đĩa cứng nhỏ sử dụng thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân, thiết bị cầm tay, điện thoại di động, máy ảnh số, máy nghe nhạc cá nhân, tai nghe không dây, máy quay phim kỹ thuật số (thay cho băng từ đĩa quang với ưu tốc độ ghi soạn thảo hiệu ứng tức thời) Những thiết bị gia dụng xuất đáp ứng nhu cầu người sử dụng ổ đĩa cứng như: Thiết bị ghi lại chương trình ti vi cho phép người sử dụng khơng bỏ sót kênh yêu thích chúng ghi lại kênh thứ hai người sử dụng xem kênh thứ nhất, đặt lịch trình ghi lại vắng nhà Các công nghệ sử dụng ổ đĩa cứng S.M.A.R.T S.M.A.R.T (Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology) công nghệ tự động giám sát, chẩn đoán báo cáo hư hỏng xuất ổ đĩa cứng để thông qua BIOS, phần mềm thông báo cho người sử dụng biết trước hư hỏng để có hành động chuẩn bị đối phó (như chép liệu dự phòng có kế hoạch thay ổ đĩa cứng mới) Trong thời gian gần S.M.A.R.T coi tiêu chuẩn quan trọng ổ đĩa cứng S.M.A.R.T thực giám sát thay đổi, ảnh hưởng phần cứng đến trình lỗi xảy ổ đĩa cứng (mà theo hãng Seagate hư hỏng đĩa cứng chiếm tới 60% xuất phát từ vấn đề liên quan đến khí): Chúng bao gồm hư hỏng theo thời gian phần cứng: đầu đọc/ghi (mất kết nối, khoảng cách làm việc với bề mặt đĩa thay đổi), động (xuống cấp, rơ rão), bo mạch ổ đĩa (hư hỏng linh kiện làm việc sai) S.M.A.R.T không nên hiểu từ "smart" chúng không làm cải thiện đến tốc độ làm việc truyền liệu ổ đĩa cứng Người sử dụng bật (enable) tắt (disable) chức BIOS (tuy nhiên BIOS hãng hỗ trợ việc can thiệp này) Ổ cứng lai Ổ cứng lai (hybrid hard disk drive) ổ đĩa cứng thông thường gắn thêm phần nhớ flash bo mạch ổ đĩa cứng Cụm nhớ hoạt động khác với chế làm việc nhớ đệm (cache) ổ đĩa cứng: Dữ liệu chứa chúng không bị mất điện Trong trình làm việc ổ cứng lai, vai trò phần nhớ flash sau:  Lưu trữ trung gian liệu trước ghi vào đĩa cứng, máy tính đưa liệu đến mức định (tuỳ loại ổ cứng lai) ổ đĩa cứng tiến hành ghi liệu vào đĩa từ, điều giúp vận hành ổ đĩa cứng tối hiệu tiết kiệm điện nhờ việc thường xuyên hoạt động  Giúp tăng tốc độ giao tiếp với máy tính: Việc đọc liệu từ nhớ flash nhanh so với việc đọc liệu đĩa từ  Giúp hệ điều hành khởi động nhanh nhờ việc lưu tập tin khởi động hệ thống lên vùng nhớ flash  Kết hợp với nhớ đệm ổ đĩa cứng tạo thành hệ thống hoạt động hiệu Những ổ cứng lai sản xuất thường sử dụng nhớ flash với dung lượng khiêm tốn 256 MB chịu áp lực vấn đề giá thành sản xuất Do sử dụng dung lượng nhỏ nên chưa cải thiện nhiều đến việc giảm thời gian khởi động hệ điều hành, dẫn đến nhiều người sử dụng chưa cảm thấy hài lòng với chúng Tuy nhiên người sử dụng thường khó nhận hiệu chúng thực tác vụ thông thường việc tiết kiệm lượng chúng Hiện (2007) ổ cứng lai có giá thành đắt (khoảng 300 USD cho dung lượng 32 GB) nên chúng sử dụng số loại máy tính xách tay cao cấp Trong tương lai, ổ cứng lai tích hợp đến vài GB dung lượng nhớ flash khiến so sánh chúng với ổ cứng truyền thống trở lên khác biệt II Phân vùng ổ đĩa cứng Phân vùng (Partition) Phân vùng (partition): tập hợp vùng ghi nhớ liệu cylinder gần với dung lượng theo thiết đặt người sử dụng để sử dụng cho mục đích sử dụng khác Sự phân chia phân vùng giúp cho ổ đĩa cứng định dạng loại tập tin khác để cài đặt nhiều hệ điều hành đồng thời ổ đĩa cứng Ví dụ ổ đĩa cứng thiết lập phân vùng có định dạng FAT/FAT32 cho hệ điều hành Windows 9X/Me vài phân vùng NTFS cho hệ điều hành Windows NT/2000/XP/Vista với lợi bảo mật định dạng loại (mặc dù hệ điều hành sử dụng định dạng cũ hơn) Phân chia phân vùng điều bắt buộc ổ đĩa cứng để làm việc (một vài hãng sản xuất máy tính cá nhân nguyên thiết đặt phân vùng cài sẵn hệ điều hành vào máy tính bán ra), chúng giúp cho người sử dụng cài đặt đồng thời nhiều hệ điều hành máy tính giúp việc quản lý nội dung, lưu trữ, phân loại liệu thuận tiện tối ưu hơn, tránh phân mảnh tập tin Những lời khuyên giúp sử dụng ổ đĩa cứng cách tối ưu hơn:  Phân vùng chứa hệ điều hành chính: Thường nên thiết lập phân vùng chứa hệ điều hành vùng chứa phía ngồi rìa đĩa từ (outer zone) vùng có tốc độ đọc/ghi cao hơn, dẫn đến khởi động hệ điều hành phần mềm khởi động làm việc nhanh Phân vùng thường gán tên C Phân vùng chứa hệ điều hành không nên chứa liệu quan trọng chúng dễ bị virus công (hơn phân vùng khác), việc sửa chữa khắc phục cố không thận trọng làm tồn liệu phân vùng  Phân vùng chứa liệu thường xuyên truy cập thay đổi: Những tập tin đa phương tiện (multimedia) thường xuyên truy cập liệu làm việc khác nên đặt phân vùng thứ hai sau phân vùng chứa hệ điều hành Sau quy hoạch, nên thường xuyên thực thi tác vụ chống phân mảnh tập tin phân vùng  Phân vùng chứa liệu truy cập bị sửa đổi: Nên đặt riêng phân vùng chứa liệu truy cập bị thay đổi cài đặt phần mềm Phân vùng nên đặt sau cùng, tương ứng với vị trí gần khu vực tâm đĩa (inner zone) Định dạng phân vùng Lựa chọn định dạng phân vùng hành động tiếp sau quy hoạch phân vùng ổ đĩa cứng Tuỳ thuộc vào hệ điều hành sử dụng mà cần lựa chọn kiểu định dạng sử dụng ổ đĩa cứng Một số định dạng sử dụng hệ điều hành họ Windows là:  FAT (File Allocation Table): Chuẩn hỗ trợ DOS hệ điều hành họ Windows 9X/Me (và hệ điều hành sau) Phân vùng FAT hỗ trợ độ dài tên 11 ký tự (8 ký tự tên ký tự mở rộng) DOS 255 ký tự hệ điều hành 32 bit Windows 9X/Me FAT sử dụng 12 16 bit, dung lượng tối đa phân vùng FAT đến GB liệu  FAT32 (File Allocation Table, 32-bit): Tương tự FAT, hỗ trợ hệ điều hành Windows 95 OSR2 toàn hệ điều hành sau Dung lượng tối đa phân vùng FAT32 lên tới TB (2.048 GB)  NTFS (Windows New Tech File System): Được hỗ trợ hệ điều hành họ NT/2000/XP/Vista Một phân vùng NTFS có dung lượng tối đa đến 16 exabytes  exFAT (extended File Allocation Table): thiết kế đặc biệt cho ổ flash USB Không có thế, hệ điều hành họ Linux sử dụng loại định dạng tập tin riêng Cấu trúc bảng phân vùng (Partition table) Thông tin phân vùng phân vùng mở rộng chứa Bảng phân vùng, cấu trúc liệu 64 byte nằm khu vực với Bản ghi khởi động Master Boot Record (cylinder 0, head 0, sector 1) Bảng phân vùng tuân theo bố cục tiêu chuẩn độc lập với hệ điều hành Mỗi mục nhập Bảng phân vùng dài 16 byte, tạo tối đa bốn mục nhập Mỗi mục bắt đầu phần bù xác định trước từ đầu khu vực, sau:  Phân vùng 0x01BE (446)  Phân vùng 0x01CE (462)  Phân vùng 0x01DE (478)  Phân vùng 0x01EE (494) Hai byte cuối sector từ chữ ký cho sector ln 0x55AA Ví dụ in Bảng phân vùng cho đĩa hiển thị ví dụ trước chương Khi có bốn phân vùng, trường lại số khơng Bảng sau mô tả mục Bảng phân vùng Các giá trị mẫu tương ứng với thông tin cho phân vùng Trường bảng phân vùng Byt e bù Chiều dài trường Giá trị Ý nghĩa mẫu Chỉ số khởi động Cho biết liệu phân vùng 00 BYTE 0x80 phân vùng hệ thống Giá trị chuẩn là: 00 = Không sử dụng để khởi động 80 = Phân vùng hệ thống 01 BYTE 0x01 Đầu bắt đầu Sector bắt đầu Chỉ bit 0-5 sử 02 BYTE 0x01 dụng Các bit 6-7 hai bit cho trường Cylinder bắt đầu Cylinder bắt đầu Trường chứa bit thấp 03 BYTE 0x00 giá trị Cylinder Do đó, Cylinderbắt đầu số 10 bit, với giá trị tối đa 1023 ID hệ thống Byte xác định loại âm lượng Trong Windows NT, phân vùng phần ổ đĩa yêu cầu 04 BYTE 0x06 sử dụng HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\DISK để đăng ký khóa 05 BYTE 0x0F Đầu kết thúc Sector kết thúc Chỉ bit 0-5 sử 06 BYTE 0x3F dụng Các bit 6-7 hai bit cho trường Sector kết thúc Cylinder kết thúc Trường chứa bit thấp 07 BYTE 0x196 giá trị Cylinder Do đó, Cylinder kết thúc số 10 bit, với giá trị tối đa 1023 08 12 DWOR 3F 00 00 D DWOR 00 51 42 06 D 00 Sector quan hệ Tổng số sector Phần lại phần mô tả việc sử dụng trường Các định nghĩa trường Bảng phân vùng giống phân vùng chính, phân vùng mở rộng ổ đĩa logic phân vùng mở rộng Trường thị khởi động Trường Chỉ báo khởi động cho biết liệu ổ đĩa có phải phân vùng hệ thống hay không Trên máy tính dựa x-86, có phân vùng đĩa nên có trường cài đặt Trường sử dụng máy tính dựa x86 Trên máy tính dựa RISC, NVRAM chứa thơng tin để tìm tệp để tải Trên máy tính dựa x86, có hệ điều hành khác hệ thống tệp khác ổ khác Ví dụ: máy tính có MS-DOS phân vùng Windows 95, UNIX, OS / Windows NT thứ hai Bạn kiểm soát phân vùng (phân vùng hoạt động FDISK) để sử dụng để khởi động máy tính cách đặt trường Boot Indicator cho phân vùng Bảng phân vùng Trường ID hệ thống Đối với phân vùng ổ đĩa vật lý, trường ID hệ thống mô tả hệ thống tệp sử dụng để định dạng ổ đĩa Windows NT sử dụng trường để xác định trình điều khiển thiết bị hệ thống tệp tải khởi động Nó xác định phân vùng mở rộng, có phân vùng xác định 10 Đây giá trị cho trường ID hệ thống: Giá Ý nghĩa trị 0x0B Phân vùng Fat32 chính, sử dụng phần mở rộng ngắt 13 (INT 0x0C 13) Phân vùng Fat32 mở rộng, sử dụng phần mở rộng INT 13 0x0E Phân vùng Fat16 chính, sử dụng phần mở rộng INT 13 0x0F Phân vùng Fat16 mở rộng, sử dụng phần mở rộng INT 13 Khi bạn tạo ổ phân vùng đường, Quản trị viên ổ đĩa đặt bit cao trường ID hệ thống cho phân vùng ổ đĩa vật lí phần tử ổ đĩa Ví dụ: phân vùng FAT ổ đĩa vật lý phần tử ổ phân vùng đường có giá trị ID hệ thống 0x86 Phân vùng ổ đĩa logic NTFS có giá trị ID hệ thống 0x87 Bit Windows NT cần sử dụng HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\DISK để đăng ký khóa để xác định cách thành viên ổ phân vùng đường có liên quan với Các tập có tập bit cao truy cập Windows NT Khi phân vùng ổ đĩa vật lý phần tử tập ổ phân vùng đường bị lỗi lỗi ghi truy cập, bit quan trọng thứ hai đặt Byte ID hệ thống đặt thành C6 trường hợp ổ FAT C7 trường hợp ổ NTFS Lưu ý Nếu bạn khởi động MS-DOS, truy cập phân vùng ổ đĩa vật lý có giá trị 0x01, 0x04, 0x05 0x06 cho ID hệ thống Tuy nhiên, bạn xóa tập có giá trị khác Nếu bạn sử dụng trình chỉnh sửa 11 Disk cấp thấp dựa MS-DOS, bạn đọc ghi ổ nào, kể ổ NTFS Trên Windows NT Server, nhân đường có tính chẵn lẻ yêu cầu sử dụng khóa đăng ký HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\DISK để xác định cách truy cập đĩa 12 ... hư hỏng phần cứng ổ đĩa cứng thường khó lấy lại Ổ đĩa cứng khối nhất, đĩa cứng lắp ráp cố định ổ từ sản xuất nên thay "đĩa cứng" với cách hiểu ổ đĩa mềm ổ đĩa quang Cấu tạo Ổ đĩa cứng gồm thành... cao trường ID hệ thống cho phân vùng ổ đĩa vật lí phần tử ổ đĩa Ví dụ: phân vùng FAT ổ đĩa vật lý phần tử ổ phân vùng đường có giá trị ID hệ thống 0x86 Phân vùng ổ đĩa logic NTFS có giá trị ID... đích sử dụng khác Sự phân chia phân vùng giúp cho ổ đĩa cứng định dạng loại tập tin khác để cài đặt nhiều hệ điều hành đồng thời ổ đĩa cứng Ví dụ ổ đĩa cứng thiết lập phân vùng có định dạng FAT/FAT32