ЛЕКЦИЯ №8. Кластер – минимальная единица адресации информации на дисках, физически реализуемая последовательностью непрерывных секторов одной дорожки

Кластер – минимальная единица адресации информации на дисках, физически реализуемая последовательностью непрерывных секторов одной дорожки.

Все кластеры конкретного диска имеют фиксированный размер равный 2^m, где.

Указанные размеры позволяют использовать для адресации файлов таблицы размещения традиционного варианта FAT 32, однако, при размерах дисковых пространств в гига и терабайтах, размеры кластеров 16-ти разрядной нумерации становятся настолько значительными, что использование их для размещения множества файлов как больших, так и небольших по размеру все равно ограничивается традиционным количеством 65536. При этом площадь свободных компонентов кластеров на диске может достигать 40% всего дискового пространства, т.к. последний из кластеров под каждый файл остается практически мало заполненным. Выход из этого положения был найден переходом к использованию 32-х разрядных таблиц (FAT 32), когда под нумерацию каждого кластера отводится двоичная ячейка в 32 разряда: 2³². Это значение 2³²=4294967296 позволяет существенно уменьшить размер каждого кластера (для 16-ти разрядных таблиц достигал 64 Кбайт, для 32-х разрядных уменьшился практически на порядок). Использование 32-х разрядных FAT таблиц позволяет размер каждого кластера сделать оптимальным, но основной недостаток новых таблиц в том, что старые системы поиска файлов с помощью FAT 16 напрямую использоваться не могут, требуют специальных дополнительных программных модулей (преобразователей). Для человека размещение и поиск любой информации, в том числе и файлов, удобнее в иерархическом варианте:

Поэтому связь файлов, объединенных человеком в каталоги (папки), и системой размещения их на дисках может быть выражена следующей схемой:

Каталог (подкаталог)

Файл (спецификация, №1 кластера)

№2 кластера
			№4 кластера

		№3 кластера		№5 кластера
					F FFF

Схема определяет, что спецификации любого файла, указанного в папке (каталоге подкаталоге), указывается операционной системой лишь номер первого кластера, с которого начинается файл. При обращении к файлу, например, считывание его, происходит обращение к FAT таблице и из ячейки, номер которой указан в спецификации файла, считывается номер второго кластера и информация, размещенная в нем, а также номер третьего кластера с продолжением. Цепочка работает до тех пор, пока в предпоследней ячейке таблицы не будет указан номер завершения чтения, что приведет к прекращению выборки информации из кластеров. В виду чрезвычайной важности FAT таблицы хранятся в двух экземплярах, т.к. разрушение таблицы приводит к практически полной потере информации на диске. С точки зрения операционных систем работа с файловыми структурами являются основополагающей для хранения и обработки информации.

Дата добавления: 2014-01-07