Informatique: le disque dur(cours,detail,exercises pratiques)
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Course
Numérique et sciences informatiques
Institution
High School
Le disque dur est un composant essentiel des ordinateurs, utilisé pour stocker de grandes quantités de données de manière permanente. Il a été inventé dans les années 1950 et a depuis évolué pour offrir des capacités de stockage toujours plus importantes, contribuant ainsi à l'essor de ...
Comme les disquettes, les disques durs doivent être formatés avant que le système
d'exploitation puisse commencer à y écrire des données. Mais les disques durs subissent deux
formatages: l'un physique et l'autre logique.
Au cours de cette préparation physique de la surface magnétique du disque, tous les plateaux
du lecteur reçoivent des éléments de structure. Le principe de cette structure n'est pas le même
pour tous les disques durs. Plus les disques sont compacts et performants, plus la subdivision
des plateaux doit être fine et dense.
Le principe CHS [cylindres (Cylinder), les têtes (Heads) et les secteurs
(Sectors)]
Au départ, la structure des disques durs est analogue à celle des disquettes. Dans le cas des
disques durs, il s'agit de pistes, en fait des cercles concentriques. Ces pistes sont réparties de
manière homogène sur tous les plateaux du disque. Une même piste s'étend sur l'ensemble des
plateaux. Vous pouvez aussi vous représenter cette division sous la forme de corps
cylindriques emboîtés, constitués par les pistes situées l'une au-dessus de l'autre dans la pile
des disques. Le nombre de cylindres fréquemment évoqué correspond en fait au nombre de
pistes.
Les pistes sont ensuite elles-mêmes divisées en secteurs. De cette manière, il est possible
d'identifier sans ambiguïté une zone particulière du disque dur. Voici un exemple d'adresse
possible: "cylindre (piste) 6, disque 2 face inférieure, secteur 8". Cela permet de définir un
emplacement particulier à l'intérieur de la structure décrite. Le nombre de pistes (ou cylindres)
est défini lors de la fabrication; de même, le nombre de faces de disques et de têtes est
déterminé physiquement. Quant au nombre de secteurs résultant du formatage physique, il
dépend essentiellement de la procédure d'inscription et donc de la densité de données que le
disque dur est capable de recevoir. Il est clair que la qualité de la couche magnétique joue
également un rôle dans ce contexte. C'est pourquoi on parle souvent de paramètres physiques.
C'est avec les paramètres physiques CHS que l'on déclare un disque dur dans le setup du
BIOS. Si l'on connaît la taille d'un secteur - elle est en général de 512 octets - on peut
également calculer la capacité totale du disque. C'est possible avec les anciens disques durs
mais plus avec les nouveaux qui structurent la surface disponible de manière plus astucieuse.
II. La Fat
Pour être utilisé, un disque dur doit au préalable être préparé à recevoir des informations.
La première commande DOS FDISK permet de partitionner le disque dur. Suit ensuit le
formatage des différents disques durs. Attention, sur les anciens PC, une commande du BIOS
, permettait le formatage de bas niveau. Avec les nouveaux disques (486+), cette commande
n'est plus nécessaire. Son utilisation fait même perdre une partie de la capacité dans certains
cas. Elle est toute fois encore utilisée pour réparer un disque avec des clusters défectueux via
un programme spécifique à la marque de disque dur. Renseignez-vous sur le site du
constructeur.
La Fat est la manière de gérer les informations sur les disques durs. Elle représente la
table de matière qui inclut les informations de saut. DOS 3.3 et inférieur gérait cette FAT de
manière personnelle. Avec le DOS 4.0 début 1990, apparaissait également la FAT 16.
La Fat 16 permet des partitions de 2 GB maximum comme disque principal ou logique
(nous parlerons de cette notion en atelier). La taille du cluster ou bloc (plus petite information
possible) varie suivant la taille de la partition, mais également suivant le type de FAT. Elle a
été modifiée en VFAT (Virtual FAT) pour accepter les noms longs et accepter une
compatibilité avec les partitions DOS de Win95
La FAT 32 est apparue avec Win95 OSR2 (Win95B), elle n'est pas compatible avec la
FAT 16. Si Win95B peuvent lire les FAT16, DOS ne peut lire les informations sur les disques
partitionnés en FAT32. La partition maximum théorique en FAT 32 est de 2 Tétra Bytes
(2000 GB)
D'autres types de partitions existent suivant le système d'exploitation. Elles ne sont pas
toujours lisibles par les systèmes d'exploitation. OS2 utilisait une table d'allocation en 32
uniquement lisible par des machines OS2, mais lit les partitions en FAT 16. Windows NT 4.0
lit les partitions en FAT 16, mais pas les FAT32, et inclut des partitions en NTFS, pas lisibles
par Win95-98 et limitée à 2,1 GB. Windows 2000 et XP accepte FAT 16, FAT 32 et NTFS
sans limitations.
Une partition NTFS n'est plus basée sur les clusters mais sur une table de fichier maître
qui se base sur un descriptif de fichiers (emplacement, attributs, droits d'accès utilisateurs,
quota d'espace pour les utilisateurs, ...) et permet de meilleures protections des fichiers au
niveau accès utilisateurs. La taille des clusters est également fixe: 4 KB pour les partions 2000
et XP (limitée à 2 TeraByte en théorie) et 256 Tera-byte pour 2003.
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