Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции 131000.doc
Скачиваний:
129
Добавлен:
22.05.2015
Размер:
1.47 Mб
Скачать

2 Структура хранения данных

Файл (от англ.file — папка) — это именованная совокупность любых данных, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое.

В различных операционных системах применяются различные версии файловой системы, отличающиеся способом размещения файлов на жестком диске. Например, в Windows98/MEиспользуется файловая системаFAT32, семейство жеWindowsNT/2000/Net/XP/Vista/Win7 использует более стабильную и надежную системуNTFS(которая за счет надежности работает значительно медленнее).

Физическая организация файла описывает правила расположения файла на устройстве внешней памяти.

      1. Файловая система fat

Файловая система построена на основе таблицы размещения файлов (File Allocation Table - FAT).

Данные о месте записи файла на диске хранятся в системной области диска в специальныхтаблицах размещения файлов (FAT-таблицах). Поверхность жесткого диска рассматривается как трехмерная матрица, измерениями которой являются номераповерхности, цилиндра исектора.

Цилиндр - это совокупность всех дорожек, принадлежащих разным поверхностям и находящихся на равном удалении от оси вращения.

Сектор- наименьшая физическая единица хранения данных. Размер сектора дляDOSравен 512 байт. Другие операционные системы устанавливают свои объемы секторов.

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 (блоки).

Кластер -наименьшая единица адресации к данным. Размер кластера, в отличие от размера сектора, не фиксирован и зависит от емкости диска.

Секторы, не содержащие пользовательских данных (файлов), не отражены в FAT. К таким секторам относятся загрузочные секторы, таблицы размещения файлов и секторы корневого каталога.

Поскольку нарушение FAT-таблицы приводит к невозможности воспользоваться данными, она существует в двух экземплярах, идентичность которых регулярно контролируется средствами операционной системы.

При записи файла на диск, информация о нем записывается в корневой каталог. Этот раздел несет информацию о типе файлов, их названиях, размерах, дате создания. Кроме этого, для каждого файла в корневом каталоге есть номер кластера, с которого начинается файл. По этому номеру, система обращается в ячейку таблицы, в ней записывается адрес следующего кластера. И так далее, до тех пор, пока не будет описано расположение всего файла на диске. Запись закончится командой "стоп", то есть на этом кластере файл заканчивается.

Считывание происходит так же. Сначала считывается информация о файле, затем по указателю система переходит в таблицу и там, считывает остальные номера кластеров, которые занимает файл.

Размер кластера, в отличие от размера сектора, не фиксирован и зависит от емкости диска. Файловая система ОС, реализующих 16-разрядные поля в таблицах размещения файлов, называется FAT 16.Она позволяет разместить вFAT-таблицах не более 216записей о местоположении единиц хранения данных и, соответственно, для дисков объемом от 1 до 2 Гбайт длина кластера составляет 32 Кбайт (64 сектора).

Файловая система ОС, реализующих 32-разрядные поля в таблицах размещения файлов, называется FAT 32.

Для современных жестких дисков потери, связанные с неэффективностью файловой системы, весьма значительны и могут составлять от 25% до 40% полной емкости диска, в зависимости от среднего размера хранящихся файлов.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]