Файловые системы

Современные диски имеют огромную емкость – на них могут быть записаны гигабайты информации.

Если не навести порядок в хранении данных на диске, то найти нужную информацию будет практически невозможно. Нужна какая-либо организация, а у всякой организации есть структура.

Виды структур организации данных:

1. Линейная структура (вектор данных) – это некий список, в котором каждый элемент определяется по его номеру, т.е. все данные записываются подряд.

2. Табличная структура (матрица данных) – каждый элемент определяется пересечением строки и столбца.

3. Иерархическая структура (дерево данных) – каждый элемент определяется путем, который к нему ведет, начиная от вершины, т.е. для указания элемента данных задается весь путь, ведущий к этому элементу от «корня» дерева.

Все программы и данные в компьютере хранятся на жестком диске в виде файлов.

Файл – это последовательность произвольного числа байтов, обладающая уникальным собственным именем или поименованная область на машинных носителях.

Структурирование множества файлов на машинных носителях осуществляется с помощью каталогов (папок), в которых хранятся атрибуты (параметры и реквизиты) файлов. Каталог может включать множество подкаталогов, в результате чего на дисках образуются разветвленные файловые структуры. Можно сказать, что каталог – это своеобразный контейнер для группы файлов и каталогов, объединённых по какому-либо признаку.

Если внутри папки лежат другие папки, их называют вложенными. Имена папок составляются по тем же правилам, что и имена файлов, но без расширений. На каждом диске есть одна главная папка, в которой хранятся все остальные папки и файлы данного диска. Называется она корневой.

Файловая система – организация файлов в виде древовидной структуры.

Файловая система – способ хранения информации, определяющий методы управления дисковым пространством и доступа к файлам.

Файловая система — это система хранения файлов и организации каталогов.

Основные функции файловой системы можно разделить на две группы:

1. Функции для работы с файлами (создание, удаление, переименование файлов и т.д.)

2. Функции для работы с данными, которые хранятся в файлах (запись, чтение, поиск данных и т.д.)

Виды таблиц размещения файлов.

Принцип организации файловой системы – табличный. Данные о том, в каком месте на диске записан файл, хранится в таблице размещения файлов (File Allocation Table, FAT).

Эта таблица размещается в начале тома. В целях защиты тома на нем хранятся две копии FAT. В случае повреждения первой копии FAT дисковые утилиты могут воспользоваться второй копией для восстановления тома.

По принципу построения FAT похожа на оглавление книги, так как операционная система использует ее для поиска файла и определения кластеров, которые этот файл занимает на жестком диске.

Наименьшей физической единицей хранения данных является сектор. Размер сектора 512 байт. Поскольку размер FAT – таблицы ограничен, то для дисков, размер которых превышает 32 Мбайт, обеспечить адресацию к каждому отдельному сектору не представляется возможным.

В связи с этим группы секторов условно объединяются в кластеры. Кластер является наименьшей единицей адресации к данным. Размер кластера, в отличие от размера сектора, не фиксирован и зависит от емкости диска.

Сначала для дискет и небольших жестких дисков (менее 16 Мбайт) использовалась 12-разрядная версия FAT (так называемая FAT12). Затем в MS-DOS была введена 16-разрядная версия FAT для более крупных дисков.

Операционные системы MS DOS, Win 95, Win NT реализуют 16 – разрядные поля в таблицах размещения файлов. Файловая система FAT32 была введена в Windows 95 OSR2 и поддерживается в Windows 98 и Windows 2000.

FAT32 представляет собой усовершенствованную версию FAT, предназначенную для использования на томах, объем которых превышает 2 Гбайт.

FAT32 обеспечивает поддержку дисков размером до 2 Тбайт и более эффективное расходование дискового пространства. FAT32 использует более мелкие кластеры, что позволяет повысить эффективность использования дискового пространства.

В Windows XP применяется FAT32 и NTFS. Более перспективным направлением в развитии файловых систем стал переход к NTFS (New Technology File System – файловая система новой технологии) с длинными именами файлов и надежной системой безопасности.

Объем раздела NTFS не ограничен. В NTFS минимизируется объем дискового пространства, теряемый вследствие записи небольших файлов в крупные кластеры. Кроме того, NTFS позволяет экономить место на диске, сжимая сам диск, отдельные папки и файлы.

Дата добавления: 2014-11-18