4. Előadás
Háttértárak
- Mágneses
- Mágnesszalagok
- Mágneslemezek
- Merevlemez
- Floppy
- Optikai
- CD, DVD, Blu-Ray
- Félvezető (flash)
- USB drive, memóriakártya
- SSD
Mágnesszalag fizikai felépítése
- Lineáris felépítés
- 9 bites keret (8bit + paritás)
- Keretek rekordokba szerveződnek
- Rekordok között: rekord elválasztó (record gap)
- Egymás utáni rekordok után, fájl elválasztó (file gap)
- Szalag elején könyvtárszerkezet
- Jellemző használat:
- Biztonsági mentés
- Nagy mennyiségű adattárolás
- Nem igazán olcsó
Mágneslemezek felépítése
- FDD - Floppy Disk Drive
- jellemzően egy lemez
- HDD - Hard Disk Drive
- jellemzően több lemez
- Kör alakú lemez - sávos felosztás
- Sávok szektorokra oszthatók - blokk
- Klaszter - több blokk
- Több lemez - egymás alatti sávok: cilinder
- Logikailag egy folytonos blokksorozat
- A fizikai működést a meghajtó (firmware) eltakarja.
Címzés: CHS (Cilinder-Head-Sector), LBA (Logical Block Addressing)
Optikai tárolók
- 8 vagy 12 cm átmérőkű optikai lemezek
- Működési elv: Fény visszaverődés idő különbség alapján.
- Belső résztől spirális "hegyek - völgyek" (pit-land) sorozata.
- Írás: fény törésmutatóját változtatja meg, így más lesz a fény terjedési sebessége.
Eszközmeghajtó
- Az a program, amely a közvetlen kommunikációt végzi.
- A kernelnek, az operációs rendszer magjának része.
- A lemezek írása-olvasása során jellemzően DMA-t használnak
- Megszakítás üzenet, tipikusan azt jelzi, ha befejeződött az írás-olvasás művelet
- I/O portokon az írás, olvasási paraméterek beállítását végzik.
- Réteges felépítés
Formázás
Mágneslemez formázása
- Sávos-szektoros rendszer kialakítása
- Jellemzően egy szektor 512 byte
- Gyárilag a lemezek "elő vannak készítve"
- Quick format - Normal format
- A normál hibás szektorokat keres.
- Szektor = Szektorfej + adatblokk + lábléc
- Szektorfej: sáv száma, fej száma, szektor száma
- Lábléc: hibajavító blokk
- A szektorok kialakítását alacsonyszintű formázásnak nevezzük.
Logikai formázás
- Partíciók kialakítása
- Egy lemezen, több logikai lemezrész kialakítható (PC-s rendszeren 4)
-
- szektor - MBR (Master Boot Record)
- 2 részből áll, 512 bájt
- Bootloader (446 bájt)
- Max 4 partíció adatai (4x 15 bájt)
- 2 bájt, mindig 0x55 0xAA
- Elsődleges partíció - erről tölthető be az operációs rendszer
- Kiterjesztett partíció - több logikai meghajtó lehet
- Swap partíció
- UEFI esetén is létezik - Protektív MBR-es teljes méretet megadó partíciós bejegyzés-
- A partíción a szükséges adatszerkezet kialakítása.
Boot folyamat
- ROM-BIOS megvizsgálja, lehet-e operációs rendszert betölteni, ha igen betölti a lemez MBR programját a 7c00h címre.
- Egy elsődleges partíció lehet aktív, az MBR programja megvizsgálja melyik az.
- Az aktív partíció boot szektorát (1. szektor) betölti a memóriába.
- Ez már a partícióra installált operációs rendszer betöltő programja Pl. LILO, NTFS boot
- A boot program tudja, hogy a partíció melyik fájljait kell a memóriába tölteni, majd elindít egy „rendszerstartot”
- Többszintű folyamat, rendszerfüggő.
UEFI vs Legacy vs BIOS
- BIOS probléma: MAX. 2TB háttértár kezelés
- Basic Input-Output System, IBM PC alap firmware
- UEFI (BIOS utód) – Unified Extensible Firmware
Interface
- BIOS x86 valós módban fut mindenhol, UEFI natívban (x86- 32, x64)
- 2TB-nál nagyobb meghajtók, 128 partíció, nagyobb RAM
- MBR nem használt, helyette GPT (GUID Partition Table)
- OS betöltő saját fájlrendszerben .efi kiterjesztés
- Csak 64 bites OS betöltő!
- Secure boot(csak digitálisan aláírt driverek, OS boot betöltő engedélyezés)
- Általános boot lehetőségek: Legacy boot (BIOS), UEFI boot, Dual (Compatibility Support Module)
UEFI GPT táblázat
- Az MBR (0.szektor) Protective MBR, 0xEE GPT típus az egész lemez méretre vonatkozik
-
- szektor- GPT fejléc (header) , lemez GUID, stb.
-
- szektortól- 32 szektor, 128 byte egységenként a partíciós bejegyzések (Partition Entry Array)
- 128 partíció, 128/4=32
- Partíció végén a partíciós bejegyzések másolata és a fejléc másolata.