2/Таблица размещения файлов (fat).

FAT (от англ. File Allocation Table — «таблица размещения файлов») — архитектура файловой системы, сейчас широко используемая в картах памяти фотоаппаратов и других устройств.

Разработана Биллом Гейтсом и Марком МакДональдом в 1977 году. Использовалась в качестве основной файловой системы в операционных системах DOS и Microsoft Windows (до версии Windows ME).

Структура системы FAT

Раздел диска, отформатированный в системе FAT, имеет следующую структуру:

	Загрузочный сектор	Информация о ФС (только в FAT32)	Дополнительные секторы	Таблица размещения файлов #1	Таблица размещения файлов #2	Корневой каталог (только в FAT12/16)		Область данных (для файлов и каталогов)
Размер (в секторах)	(количество зарезервированных секторов)			(Количество записей в корне*32)/(количество байт в секторе)		(Количество записей в корне*32)/(количество байт в секторе)	количество кластеров*секторов в кластере

• загрузочный сектор;

• таблица размещения файлов — собственно FAT (традиционно в двух экземплярах, но вообще-то количество копий указано в загрузочном секторе);

• корневой каталог;

• файлы.

Для хранения файлов всё доступное для них пространство разбивается на кластеры. Таблица размещения файлов содержит ячейки, каждая из которых соответствует определённому кластеру диска. Если кластер принадлежит файлу, то соответствующая ему ячейка содержит номер следующего кластера этого же файла. Если ячейка соответствует последнему кластеру файла, то она содержит значение «FFFF». Таким образом выстраивается цепочка кластеров файла. Неиспользуемые кластеры помечены «0000». «Плохие» кластеры помечены специальным кодом «FFF7».

При удалении файла фактически только делается запись в каталоге, а цепочка кластеров не разрушается и данные не затираются. Это позволяет восстанавливать удалённые файлы, если на их место ещё не было ничего записано.

Максимальный размер кластера, который поддерживается в FAT, составляет 64 Кб. Зная, что максимальное количество кластеров, которое можно адресовать шестнадцатиразрядным указателем равно 65536, можно вычислить какой величины раздел можно отформатировать, применяя тот или иной размер кластера. Если взять размер кластера равным размеру физического кластера (сектора), то получим: 65536 * 512 = 32 Мб. Если взять кластер в 2 раза больше, то можно отформатировать раздел уже до 64 Мб. Ввиду того, что разрядность ФС - величина постоянная, для форматирования дисков различных размеров будут применяться разные размеры кластеров. Например, чтобы отформатировать диск более 1 Гб, нужно применять кластер 16 КБ. Поскольку размер кластера, являющийся максимально допустимым в этой ФС, равен 64 Кб, то можно определить, что максимальный размер раздела, форматируемый под FAT, равен 4 Гб

Билет №10

1/ Понятие интерфейса

Интерфе́йс (пов-ть раздела, перегородка) — совокупность средств и методов взаимодействия м/у элементами системы.

В комп.системе 2 участника – программное и аппаратное обеспечение. ПО – это все программы, установленные на ком-пе, а аппаратное обеспечение – узлы и оборудование, к-рые нах-ся внутри сист.блока или подключены снаружи. Взаимо-связь м/у участниками комп.системы называют интерфейсом. Взаимод-ие м/у различными узлами – это аппаратный ин-терфейс, взаимод-ие м/у программами – программный интерфейс, а взаимодействие м/у аппаратурой и программами – АПИ.

Интерфейсы являются основой взаимодействия всех современных информационных систем. Если интерфейс какого-либо объекта (персонального компьютера, программы, функции) не изменяется (стабилен, стандартизирован), это даёт возможность модифицировать сам объект, не перестраивая принципы его взаимодействия с другими объектами.

В вычислительной системе взаимодействие может осуществляться на пользовательском, программном и аппаратном уровнях. Т.е. появляется ещё и пользовательский интерфейс.

Рассмотрим более подробно аппаратный интерфейс: он бывает параллельным и последовательным. В параллельном интерфейсе используются отдельные сигнальные линии для передачи бит в слове и биты передаются одновременно. В последовательном интерфейсе используется одна сигнальная линия, и информация передаётся последовательно, по одному биту

2/Структура корневого каталога (и подкаталогов).

1 Корневой каталог состоит из набора регистрационных записей (32-байтных элементов). Каждая регистрационная запись содержит информацию об одном файле или подкаталоге и имеет следующую структуру:

Смещение	Длина, байт	Содержимое
+00	8	Имя файла или каталога
+08	3	Расширение
+0Bh	1	Атрибуты файла
+0Ch	0Ah	Резерв
+16h	2	Время создания/модификации (в специальном формате)
+18h	2	Дата создания/модификации (в специальном формате)
+1Ah	2	Номер начального кластера
+1Ch	4	Размер файла в байтах
+20h		Размер элемента оглавления

Байт атрибутов файла. Шесть младших битов байта атрибутов используются как битовые флаги. Единичное значение каждого бита задает определенное свойство соответствующего объекта:

Бит	Значение	Свойство
0	1	Только чтение (R/O- Read Only)
1	1	Скрытый (Hid- Hidden)
2	1	Системный (Sys- System)
3	1	Метка тома (Vol- Volume)
4	1	Элемент подкаталога (Dir- Directory)
5	1	Архивная копия файла НЕ создавалась (Arc)

Информация, хранимая в атрибутах, используется операционной системой при выполнении файловых операций. Например, значение атрибута Dir позволяет отличать файл от подчиненного каталога, а по значению атрибута Arc отбираются файлы для резервного копирования. Атрибут R/O запрещает изменять и удалять файл, а атрибут Hid делает файл "невидимым" (команда DIR не выводит его имя в списке). Если в записи корневого каталога установлено единичное значение атрибута Vol, то поля "Имя" и "Расширение" этой записи (всего 11 байтов) будут трактоваться как метка тома, а остальные данные этой записи будут игнорироваться. Время и дата создания файла (подкаталога) описываются двухбайтовыми блоками данных в следующих форматах: Время

7	6	5	4	3	2	1	0	7	6	5	4	3	2	1	0
Часы (0-23)					Минуты (0-59)						2-секундные единицы (0-30)

Дата

7	6	5	4	3	2	1	0	7	6	5	4	3	2	1	0
Год (0-119)+1980							Месяц (1-12)				День (0-31)

Подчиненные каталоги по своей структуре подобны корневому каталогу - то есть содержат множество 32-байтовых регистрационных записей. В отличие от корневого, каждый подчиненный каталог имеет две служебные записи:

• Запись подкаталога в поле "Имя" содержит символ "." (точка), а в поле "номер начального кластера" ссылку "на самого себя".

• Запись подкаталога с символами ".." (две точки) в поле "Имя" - это ссылка на родительский каталог (если родительским является корневой каталог, то в качестве номера кластера указывается "0").

Все подчиненные каталоги хранятся в рабочей области диска подобно файлам. При создании подкаталога ему выделяется один кластер (из числа свободных), в котором создаются две служебных записи. После заполнения этого кластера регистрационными записями этому подкаталогу выделяется еще один свободный кластер и т.д.