Для любых устройств внешней памяти компьютера (жёстких дисков, дискет, CD) операционная система реализует общий принцип организации хранения логически связанных наборов данных в виде так называемых файлов.

Файл – логически связанная совокупность данных или программ, для размещения которой во внешней памяти выделяется именованная область.

Файловая система – часть операционной системы, управляющей размещением и доступом к файлам на диске.

ЭВМ, как правило, имеет несколько дисков. Каждому диску присваивается имя, которое задается латинской буквой с двоеточием, например, А:, В:, С:, D:, Е: и т.д. Стандартно принято, что А: и В: - это накопители на гибких магнитных дисках. Если в системе один дисковод для гибких дисков, то устройства В: просто нет. Имена для жёстких дисков принято начинать с C : ; диск с таким именем в вашем ПК есть всегда. Как правило, физический жёсткий диск в ПК один, но следует знать, что он с помощью специальной утилиты может быть разбит на логические диски, каждому из которых присваивается имя. Поэтому в вашем ПК могут присутствовать несколько жестких дисков (например: C:, D:). Следующая свободная после наименования логических дисков буква используется при обозначении дисководов на оптических дисках или для подключаемых электронных устройств памяти.

Посмотреть, какие накопители имеются на вашем компьютере можно с помощью программы Мой компьютер (см. рис. 9.1). Так, на данном компьютере имеется один жёсткий диск C :, дисковод для обычных дискет А:, DVD-дисковод D :, CD-RW дисковод E:, два электронных диска – F:, G: и съёмный диск (флэш-карта) H:.

Рис. 9.1. Окно программы Мой компьютер

Диск, на котором записана операционная система, называется системным (или загрузочным) диском. В качестве загрузочного диска чаще всего используется жесткий диск С:. При лечении вирусов, системных сбоях загрузка ОС часто осуществляется с дискеты или оптического диска, которые содержат загрузочные программы.

Информация может быть записана только на отформатированный диск. Форматирование – это подготовка диска для записи информации. Во время форматирования на диск записывается служебная информация, т.е. делается разметка. Как правило, новые диски и дискеты продаются уже отформатированными, но операционная система ПК позволяет пользователю провести форматирование и самостоятельно.

Запись информации осуществляется по дорожкам, причем каждая дорожка разбивается на сектора размером, чаще всего, по 512 байт. Количество дорожек и их ёмкость зависят от типа магнитного диска, конструкции накопителя, качества магнитных головок и магнитного покрытия. Обычная дискета объемом 1,44 Мб с двумя рабочими поверхностями содержит на каждой поверхности 80 дорожек по 18 секторов.

Для жесткого диска характерно еще одно понятие: цилиндр. Цилиндром винчестера[1] называют совокупность дорожек с одинаковыми порядковыми номерами, расположенных на разных дисках винчестера.

Обмен данными между диском и оперативной памятью осуществляется последовательным числом секторов. Кластер – это минимальная единица размещения информации на диске, состоящая из одного или нескольких смежных секторов дорожки.

Данные на дисках хранятся в файлах, которые отождествляют с участком (областью) памяти на этих носителях информации. На диске файл не требует для своего размещения непрерывного пространства. Кластеры, выделяемые одному файлу, могут находиться в любом свободном месте дисковой памяти и необязательно являются смежными.

При записи или чтении информации магнитный диск вращается вокруг своей оси, а механизм управления магнитной головкой подводит её к дорожке, выбранной для записи или чтения информации. Магнитный диск – устройство прямого доступа, т.к. можно обратиться к любой части записанных данных без последовательного прохождения всей записанной информации.

При многократной перезаписи и удалении файлов происходит фрагментация (дробление, разделение) дискового пространства. В результате файл может оказаться разорванным и располагаться в кластерах, находящихся на большом расстоянии друг от друга. В составе ОС есть специальная программа (утилита), которая осуществляет дефрагментацию диска. Эта утилита располагает файлы в соседних секторах, тем самым ускоряет считывание информации и уменьшает износ дисковода. 

Сведения о тех участках (кластерах), где хранится файл, содержатся в специальных таблицах, которые создаются при форматировании диска и в зависимости от типа файловой системы называются: таблицей размещения файлов (FAT – File Allocation Table) – файловая система FAT, FAT32 или главной таблицей файлов (Master File Table – MFT) – файловая система NTFS.

На компьютере, работающем под управлением Windows XP, можно использовать любую из этих файловых систем или использовать совместно. Выбор файловой системы зависит от конфигурации компьютера, количества жёстких дисков и их объёма, а также от требований к безопасности и надёжности. Обычно жёсткий диск отформатирован под файловую систему NTFS, гибкий диск – под файловую систему FAT. На устройствах CD-ROM и DVD поддерживаются ещё две файловые системы: Compact Disc File System (CDFS) и Universal Disc Format (UDF).

Основные характеристики дисков (ёмкость, тип файловой системы, объём свободного пространства) можно определить в окне свойств диска (контекстное меню диска, команда Свойства, вкладка Общие). На вкладке Сервис этого же окна можно запустить сервисные программы операционной системы по обслуживанию дисков (например, утилиту Дефрагментация диска).