9)Устройство файловой системы fat, общие сведения об ntfs.

Файловая система – способ хранения информации на каком – либо носителе в виде набора файлов.

Файл – логически связанные между собой данные, пригодные для хранения на носителях.

Каталог – набор сведении о файле.

Файловая система FAT – метод организаций данных. Файловая система будет создаваться в первичном разделе диска. Файловая система организует сквозную нумерацию секторов, каждому присваивается уникальный номер. Таблица раздела данных состоит из 4ех основных разделов: 3- область каталогов и файлов; 2- корневой каталог; 1-область FAT 2 копии; 0 – загрузочная запись.>>>переход по адресу IPL2>блок параметров BIOS>программа начальной загрузки IPL2. Загрузочная запись: первые 3 байта содержат адрес перехода к IPL2; далее загружается BIOS (содержит параметры характеризующие формат диска, указывает, где надо искать основные структуры файловой системы); программа IPL2 запускает ОС. Область FAT хранит информацию о месте нахождения всех файлов, в 2ух экземплярах. Корневой каталог – содержит 32 байтные элементы, которые хранят информацию о всех вложенных каталогах, которые так же хранят в себе другие каталоги. В области файлов и каталогов хранятся сами файлы и каталоги (кроме корневого).

Вся область файлов и каталогов разделена на кластеры (минимальное место на диске, выделенное для хранения одного файла). Дескриптор – 32 байтовый элемент, описывающий файл или каталог. Содержит номер первого кластера файла и атрибуты файла(скрытый, системный, архив..). FAT состоит из элементов, этих элементов столько, сколько кластеров, и кластеру с номером Х соответствует элемент Х. Что бы прочитать файл, необходимо найти его дескриптор и считать первый кластер. Далее необходимо считать соответствующий этому кластеру элемент в таблице FAT, и определить является ли он последним, если нет то он укажет на № следующего кластера и так пока не будет найдет последний (EOF). FAT 12,16,32 размеры в битах одного элемента в таблице FAT (максимальное количество кластеров). Фрагментация – разбиение файла на небольшие фрагменты. Дефрагментация – упорядочивание файлов, при котором файл целиком находиться в одном месте. Потерянные кластеры – существует цепочка кластеров, но нет ни одного дескриптора, указывающего на начальный кластер. Древовидная структура каталогов. В любом каталоге, кроме корневого, два первых дескриптора имеют специальное назначение. Первый дескриптор содержит в поле имени строку «.». Этот дескриптор указывает на содержащий его каталог, то есть каталог имеет ссылку сам на себя. Второй специальный дескриптор имеет имя «..». Этот дескриптор указывает на каталог более высокого уровня (родительский). Длинные имена, для каждого файла имеется 2 имени, длинное и короткое. Короткие имена Windows создает из длинных имен, отсекая шесть старших символов и добавляя в конце этого базового имени "~1". Если же существует еще одно имя, состоящее из тех же шести символов, то этот номер увеличивается на единицу. Расширение файла сохраняется прежним. Если в имени встречается символ, не допустимый в предыдущих версиях операционной системы, он заменяется на знак «подчеркивание» (_). Короткие имена будут храниться в дескрипторах файла. Структура NTFS. Диск разделяется на 2 неравные части: 1)~12%, называется MFT – таблица, где хранится все информация о файлах, кроме самих файлов. Первые 16 кб носят служебный характер. Каждая запись ~1 кб.; 2) сами данные. Как и файловой системе FAT файлы в NTFS записываются в виде последовательности кластеров. Кластеры в файловой системе NTFS могут принимать размеры от 512 байт до 64 Кб. Каталоги, в NTFS имена файлов распологаются по алфовиту, экономие времени при поиске очевидна. Транзакция – действие которое должно быть выполнено целиком, или не выполнено совсем. Перед каждой записью на диск система помещает в журнал транзакций это свое состояние. При проверке которого не выполненные действия стираются и помечаются как пустые. Безопасность, администратор может запретить доступ к тем или иным файлам, каталогам. FAT 32: Достоинства: скорость работы, низкое требование к обьему оперативной памяти, эффективная работа с файлами средних размеров, низкии износ дисков; недостатки: низкая защита от сбоев, не эффективная работа с файлами больших размеров, ограничение по максимальному обьему раздела и файла 4 гб, снижение быстродействия при фрагментации, снижение быстродействия работы с каталогами, имеющими большое количество файлов. NTFS: Достоинства: быстрая скорость доступа к маленьким файлам, размер дискового пространства почти не ограничен, фрагментация не влияет на файловую систему, высокая надежность, высокая производительность при работе с большими файлами; Недостатки: высокие требования к обьему оперативной памяти, работа со средники файлами затруднена из-за их фрагментации, более низкая скорость работы по сравнению с FAT 32.

Форматирование. Низкоуровневое- операция, в процессе которой на магнитную поверхность диска наносятся т. н. сервометки – служебная информация, которая используется для позиционирования головок жёсткого диска. Высокоуровневое (логическое) форматирование – это процесс записи служебной информации и структуры файловой системы на диск. Загрузка ОС: тест BIOS, IPL – ищет загрузочное устроиство, BIOS считывает MBR, IPL1 находит раздел с ОС, считывает первый сектор из раздела где ОС, в оперативную память, IPL2 выполняет загрузку ОС.