В некотором смысле шестнадцатеричная система еще хуже, чем двоичная. Судите сами. Сколько цифр в шестнадцатеричной системе? Ровно 16. И какими же цифрами их обозначать? А вот какими:
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А, В, С, D, E, F.
Здесь ровно 16 цифр. Последние шесть цифр взяты из латинского алфавита и читаются так:
■ А – цифра «а». Это цифра «десять»;
■ В – цифра «бэ» – цифра «одиннадцать»;
■ С – цифра «цэ» – «двенадцать»;
■ D – цифра «дэ» – «тринадцать»;
■ Е – цифра «е» – «четырнадцать»;
■ F – цифра «эф» – «пятнадцать».
Как видите, проблемы с русским языком стали еще серьезней. Первые шестнадцатеричные числа мы выписывать не будем, а укажем только ключевые моменты получения следующего шестнадцатеричного числа, которых, в отличие от двоичной системы, не один, а уже четыре.
Лучше понять шестнадцатеричную систему можно, изучая ее таблицу сложения:
Из шестнадцатеричной системы в десятичную числа переводятся так же, как и из двоичной, только, конечно, нужно делить не на 2, а на 16, а остатки, значения которых будут от О до 15, переводить в шестнадцатеричные цифры. Обратный перевод осуществляется так же, как было представлено десятичное число в начале главы, только в степень возводится число 16. Например:
Гораздо интереснее переводить двоичные числа в шестнадцатеричные и обратно.
Алгоритм перевода из шестнадцатеричной системы в двоичную такой:
■ каждая цифра шестнадцатеричной записи числа записывается четырехзначным двоичным числом;
■ нули, стоящие слева, можно отбросить.
Запись шестнадцатеричных цифр двоичными числами берут из следующей таблицы, в которой везде, где это не может привести к недоразумению, у чисел опущены индексы с основанием системы счисления.
Примеры.
Алгоритм перевода из двоичной системы в шестнадцатеричную.
■Каждые четыре двоичные цифры, считая справа налево, записываются одной шестнадцатеричной цифрой, которые выписываются также справа налево.
■ Если для последней четверки не хватает цифр, слева от двоичного числа дописываются нули.
Примеры.
ЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ЖЕСТКОГО ДИСКА
Для того чтобы наконец начать свою работу в качестве информационного амбара, жесткий диск должен пройти как минимум два испытания: создание на вашем винчестере разделов и логических дисков и форматирование.
Разделы и дискиНачнем с первого – разбивки единого пространства жесткого диска на более мелкие кусочки. Это только для нас, пользователей, жесткий диск выглядит существом монолитным, единым и неделимым. Хотя даже с физической точки зрения это не так: информационное пространство нашего винчестера размещено на нескольких физических пластинах? Теперь оказывается, что и на логическом уровне дисков на одном винчестере может быть несколько!
Прежде всего, диск можно разбить на несколько разделов. Например, на два – основной и дополнительный. Главная программа, необходимая для работы компьютера (операционная система) должна обязательно проживать в основном разделе (на практике на компьютер можно установить НЕСКОЛЬКО операционных систем).
Но самое интересное начинается дальше: в каждом разделе мы можем создать еще несколько «логических дисков»! При этом для нас, пользователей, да и для компьютера они будут выглядеть как отдельные устройства, каждое из которых будет носить собственное имя. Бывает и наоборот – благодаря технологии RAID вы можете объединить в один логический диск несколько физических «винчестеров». Дома этот способ используется редко, а вот на мощных серверах, занятых, к примеру, обработкой видео или в компьютерах-«библиотеках», такие «супердиски» встречаются сплошь и рядом.
В большинстве случаев при установке на компьютер нового жесткого диска на нем создается всего один раздел и, соответственно, один логический диск. Но многие пользователи считают, что для правильной организации работы разумнее сделать иначе. Например, если у вас в системе установлен винчестер большой емкости (от 100—200 Гб), его можно разбить хотя бы на два раздела. Первый, объемом около 25– 30 Гб, можно отвести только под операционную систему и прикладные программы. А второй, больший раздел отдать на откуп документам, фотографиям, коллекции музыки или фильмов. Зачем это нужно? Очень просто: в том случае, если с «системным» разделом что-то случится, ваши документы останутся в неприкосновенности в своей «резервации».
Несколько логических дисков пригодятся вам и в том случае, если вы захотите установить на компьютер сразу несколько операционных систем (например, Windows и Linux). Правда, такими трюками занимается, по статистике, менее одного процента пользователей.
Итак, жесткий диск разбивается на разделы, в разделах в свою очередь создаются логические диски… Понятно, что у каждого такого диска должно быть имя – это удобнее и пользователю, и самому компьютеру.
Именами дисков служат буквы, например:
■ А – дискета;
■ С – жесткий диск;
■ D – второй жесткий диск или, при его отсутствии, дисковод DVD…
Кстати, когда вы подключаете к компьютеру сменные накопители, например, флэш-брелок или внешний винчестер, компьютер тут же выделяет им свою собственную букву. А когда вы отключите устройство и удалите диск из системы – буква освободится. Так что теоретически в компьютере можно спокойно создать хоть два десятка «логических дисков» – хватило бы букв. Хотя и здесь важно не переусердствовать – какой толк от десятка «виртуальных» дисков по нескольку гигабайт каждый!
Для разбивки жесткого диска на разделы мы можем использовать как стандартные программы, так и отдельные утилиты типа Partition Magic от компании Symantec.
Кластеры и секторыИтак, мы разбили диск на разделы и логические диски (или создали один раздел и диск – не важно). Так сказать, разбили поле на участки. Но наша работа еще не закончена: после разбивки нам предстоит выполнить операцию форматирования, логической разметки всего пространства винчестера. Такое форматирование – это все равно что вспашка, превращающая бесформенное пространство в готовое для посева поле, украшенное аккуратными бороздами.
Впрочем, «борозды» уже проложили до нас: на физическом уровне жесткий диск уже разбит на дорожки – которые в свою очередь делятся на секторы. Сектор – это минимальный физический объем диска, который может быть занят данными: как правило, его объем составляет 512 байт. Это совсем немного – представьте, что вам понадобится дробить большой файл на кусочки по 512 байт, да еще и запоминать местонахождение каждого такого зернышка! Именно поэтому при логической разметке жесткого диска на нем создаются более крупные логические участки – кластеры,объединяющие несколько секторов. Число секторов в кластере, а стало быть, и его размер, зависят от объема жесткого диска и выбранного типа файловой системы.
Вот, к примеру, таблица размеров кластеров для файловой системы NTFS:
Размер кластера влияет и на объем, занимаемый вашими файлами, и на скорость работы всей системы. Ведь в кластер, частично занятый каким-либо файлом, нельзя поместить больше ничего. Допустим, ваш файл располагается в 10 кластерах размером 1024 байта, причем в последнем – десятом кластере он занимает всего десять байт. Что происходит с оставшимся свободным килобайтом? Ничего. Он просто пропадает для вас. Такие не пригодные ни к чему остатки называют «хвостами». А в «хвосты» нередко уходит довольно значительный объем – до нескольких сотен мегабайт!
Если для вас важнее объем, размер кластера должен быть как можно меньше. Но и уменьшать его до бесконечности тоже нельзя: чем меньше раздел кластера, тем больше фрагментация данных на вашем компьютере (что в свою очередь приводит к снижению скорости обмена данными с жестким диском).
Последний этап подготовки жесткого диска к работе – создание таблицы размещения файлов (fat), своеобразного оглавления, в котором будут перечислены все ваши файлы и папки, а также их физические адреса на вашем жестком диске. Впрочем, о файлах и папках – «контейнерах», в которых хранится вся информация на вашем компьютере, – стоит рассказать поподробнее.
Как хранится информация?
Теперь, если вас спросят, как хранится информация на вашем компьютере, вы можете ответить так:
■ где именно? – на дорожках и секторах жесткого диска (или, на логическом уровне – в виде кластеров на логических дисках);
■ как именно? – в виде логических нулей и единиц (битов), а также их групп (байтов).
Все это правильно… Но все равно непонятно. Компьютеру так, может, и проще, ведь ему абсолютно безразлично, чем именно мы забиваем винчестер – документами ли, музыкой или картинками. Для него все это – информация, которую нужно лишь разбить на определенные кусочки и в любой момент знать, где именно находится тот или иной кусочек. Но нам, пользователям, придется иметь дело не с битами и байтами. И уж тем более – не с кластерами и секторами. Нам же интересно другое деление информации – логическое. Содержательное. Следовательно, нам нужно принять новую единицу, новую точку отсчета. Такими единицами и станут для нас файл и папка.
