2 Файловая система fat.

    Файловая система FAT (File Allocation Table) – таблица размещения файлов, получила своё название благодаря таблице, в которой указываются:

  1) адресуемые участки логического диска, отведённые для размещения в них файлов или их фрагментов;

  2) свободные области дискового пространства;

  3) дефектные области дискового пространства.

    В системе FAT дисковое пространство делятся на две области:

  1) системную область;

  2) область данных.

    Системная область создаётся при формировании логического диска и при работе с файловой структурой. Системная область содержит:

  1) загрузочную запись BR(Boot Record);

  2) зарезервированный сектор RSeс(Reserved Sectors);

  3) таблица размещения файлов FAT;

  4) корневой каталог Rdir(Root Directory).

    Область данных содержит файлы и подкаталоги, которые  образуют иерархию и подчиняются корневому каталогу. Всю область данных разбивают на кластеры.

 Кластер – это минимальная адресуемая единица дисковой памяти, выделяемая одному файлу.

Каждый файл занимает целое число кластеров. Кластер может быть занят не полностью и это может привести при большом размере кластеров к потере дискового пространства. На дискетах кластер занимает один или два сектора, а на жестких дисках  размер кластера зависит от объема раздела.

Изначально Microsoft разработала FAT для дискет и только потом приняла ее для дисков.

    Разновидности FAT:

FAT12 может иметь до 2¹²=4096 кластеров.  Применяется только на гибких дисках(дискетах) и томах размером 16-64 Мбайт

FAT16 может иметь до 2¹⁶=65 536 кластеров.

FAT 16 используется 16-ти разрядное слово, имена не более 8 символов.

Соотношение между размером раздела и размером кластера в FAT16

Размер раздела HDD, Mбайт	Количество секторов в кластере	Размер кластера, Кбайт
33-64	4	1
65-127	8	2

Проверка

1)65 Мбайт*1024=65560Кбайт

   65560: 65536=1,0003

2) 127 Мбайт*1024=130048 Кбайт

   130048: 65536=1,98

     VFAT(виртуальная система FAT) –впервые появилась в Windows 3.11 – поддерживает длинные имена.

Windows 3.11  обслуживает все 16-разрядные приложения

    Недостатки FAT16, VFAT:

  1) корневой каталог нельзя перемещать и не должен содержать больше 512 элементов;

  2) большие потери дискового пространства на кластеризацию (слишком большой размер кластера ведет к неэффективному использованию области данных, в случае большого количества маленьких файлов)

  3) не могут работать с дисками большого объёма в пределах 4 Гб.

   FAT 32. появилась с выходом Windows 95 OSR2  и поддерживается Windows 98/ME, Windows 2000/XP.

может иметь до 2²⁸ кластеров

    Достоинства:

 1) обеспечивает оптимальный доступ к жестким, повышая скорость, производительность всех операций ввода-вывода;

  2) на много эффективнее расходуется дисковое пространство, за счет увеличения количество возможных кластеров;

  2) корневой каталог может содержать любое количество элементов;

  3) корневой каталог можно перемещать.

 3 HPFS (High-Performance File System–высокопроизводительная файловая система) впервые появилась в ОС OS/2 LAN Manager. Разработана компаниями IBM и Microsoft.

Принципы размещения файлов на диске

1)Дисковое пространство в HPFS выделяется не кластерами как в FAT , а блоками. Размер блока равен 1 сектору, это позволяет более эффективно расходовать дисковое пространство.

2) HPFS при размещении файла на диске стремится избежать его фрагментации,  стараясь размещать файлы в одном непрерывном участке (позволяет непрерывно разместить файл размером до 16 Мбайт).

3) Информация о файле размещается поблизости от самого файла.

4)Используется метод бинарных деревьев, что увеличивает скорость поиска файла,.

Данные принципы размещения файлов на диске увеличивают производительность файловой системы, надежность и отказоустойчивость.

 HPFS позволяет работать с файлами размером 7,68 Гбайт (на практике размер файла не может превышать 2 Гбайт, что обусловлено интерфейсом прикладного программирования).Максимальный объем диска 2 Тбайт.