131. Характеристика структури диска fat.

В файловой системе FAT смежные секторы диска объединяются в единицы, называемые кластерами. Количество секторов в кластере равно степени двойки (см. далее). Для хранения данных файла отводится целое число кластеров (минимум один), так что, например, если размер файла составляет 40 байт, а размер кластера 4 кбайт, реально занят информацией файла будет лишь 1 % отведенного для него места. Для избежания подобных ситуаций целесообразно уменьшать размер кластеров, а для сокращения объёма адресной информации и повышения скорости файловых операций — наоборот. На практике выбирают некоторый компромисс. Так как емкость диска вполне может и не выражаться целым числом кластеров, обычно в конце тома присутствуют т. н. surplus sectors — «остаток» размером менее кластера, который не может отводиться ОС для хранения информации.

Пространство тома FAT32 логически разделено на три смежные области:

• Зарезервированная область. Содержит служебные структуры, которые принадлежат загрузочной записи раздела (Partition Boot Record — PBR, для отличия от Master Boot Record — главной загрузочной записи диска; также PBR часто некорректно называется загрузочным сектором) и используются при инициализации тома;

• Область таблицы FAT, содержащая массив индексных указателей («ячеек»), соответствующих кластерам области данных. Обычно на диске представлено две копии таблицы FAT в целях надежности;

• Область данных, где записано собственно содержимое файлов — то есть текст текстовых файлов, кодированное изображение для файлов рисунков, оцифрованный звук для аудиофайлов и т. д. — а также т. н. метаданные — информация относительно имен файлов и папок, их атрибутов, времени создания и изменения, размеров и размещения на диске.

132. Характеристика помилок файлової системи.

Ошибки файловой системы

Файловая система, как уже упоминалось ранее, является частью операцион ной системы, и ошибки в ее работе напрямую сказываются на стабильности работы ПК. Наиболее часто встречаемая ошибка — это неверное отображе ние информации об имеющемся свободном пространстве на диске. Это характерно в первую очередь для дисков, отформатированных в файловой сис теме FAT 32.

Ошибки файловой системы можно подразделить на следующие категории:

• ошибки, возникающие по вине программного обеспечения, в том числе самой операционной системы, — это некорректная запись имен файлов, их "потеря" и т. д.;

• ошибки, возникающие по вине аппаратного обеспечения, — чаще всего проблема связана с некорректной работой электроники жесткого диска в результате разгона компьютера или перегрева.

Исправляются ошибки файловой системы встроенными средствами опера ционной системы, а точнее программой Scan Disk , хотя можно пользоваться и программным обеспечением сторонних производителей, например, про граммой Norton Disk Doctor .

133. Аналіз фрагментації фс та її дефрагментація.

Фрагментация происходит, когда система не может расположить целый файл на одном непрерывном участке диска. Вместо этого система разбивает файл на несколько фрагментов, которые записываются в разные места на диске и система затем должна поддерживать некую структуру файловой системы для отслеживания мест где расположены все фрагменты файла.

Когда файл записывается на диск, не всегда есть возможность записать все блоки файла последовательно. Диск может быть слишком заполнен, чтобы предоставить одно место для размещения файла. Чтение файла занимает больше времени, если файл на диске не хранится в последовательно расположенных блоках, так как считывающая головка диска должна перемещаться больше, чтобы считать все куски файла. Хотя фрагментация остается серьезным фактором, влияющем на производительность, все же его влияние не так велико в системах с достаточным буфером упреждающего чтения. Файловая система может загружать файл порциями, пока пользователь или приложение все еще заняты работой с первыми блоками.

Дефрагмента́ция — процесс обновления и оптимизации логической структуры раздела диска с целью обеспечить хранение файлов в непрерывной последовательности кластеров. После дефрагментации ускоряется чтение и запись файлов, а следовательно и работа программ, ввиду того, что последовательные операции чтения и записи выполняются быстрее случайных обращений (например, для жесткого диска при этом не требуется перемещение головки). Другое определение дефрагментации: перераспределение файлов на диске, при котором они располагаются в непрерывных областях.

Длинные файлы занимают несколько кластеров. Если запись производится на незаполненный диск, то кластеры, принадлежащие одному файлу, записываются подряд. Если диск переполнен, на нём может не быть цельной области, достаточной для размещения файла. Тем не менее, файл все-таки запишется, если на диске много мелких областей, суммарный размер которых достаточен для записи. В этом случае файл записывается в виде нескольких фрагментов.

Процесс разбиения файла на небольшие фрагменты при записи на диск называется фрагментацией. Если на диске много фрагментированных файлов, скорость чтения носителя уменьшается, поскольку поиск кластеров, в которых хранятся файлы, на жёстких дисках требует времени. На флеш-памяти, например, время поиска не зависит от расположения секторов, и практически равно нулю, поэтому для них дефрагментация не требуется.