1) Заносится главная загрузочная запись mbr (Master Boot Record). В ней

содержатся сведения о tом, с каких цилиндров, головок и секторов начинаются

и на каких заканчиваются имеющиеся на диске разделы. В этой таблице

разбиения также содержатся указания для системной BIOS, какой из разделов

является загрузочным, т.е. где ей следует искать основные файлы

операционной системы. Количество разделов на всех жестких дисках в системе

может достигать 24. Это означает, что в компьютере может быть установлено

либо 24 отдельных накопителя, в каждом из которых имеется по одному

разделу, либо один жесткий диск с 24 разделами, либо несколько накопителей

с разным количеством разделов, но при условии, что общее количество

разделов не больше 24. Если общее количество разделов превысит эту цифру,

DOS просто проигнорирует их, хотя другие операционные системы могут

работать и с большим количеством томов. Такое ограничение DOS связано с

тем, что в латинском алфавите от С до Z всего 24 буквы.

Билет 23

(Структура каталога в файловой системе DOS, Windows 9Х и UNIX)

Билет 24

(Организация таблицы FAT в файловой системе DOS)

Операционная система Windows 2000 кроме новой файловой системы NTFS, разработанной специально для Windows NT, поддерживает несколько устаревших файловых систем типа FAT операционной системы MS-DOS.

Логический раздел, отформатированный под файловую систему FAT (File Allocation Table – таблица размещения файлов), состоит из следующих областей:

1.Загрузочный сектор содержит программу начальной загрузки операционной системы. Вид этой программы зависит от типа операционной системы, которая будет загружаться из этого раздела.

2. Основная копия FAТ содержит информацию о размещении файлов и катало­гов на диске.

3. Резервная копия FAT.

4. Корневой каталог занимает фиксированную область размером в 32 сектора (16 Кбайт), что позволяет хранить 512 записей о файлах и каталогах, так как каждая запись каталога состоит из 32 байт.

5. Область данных предназначена для размещения всех файлов и всех каталогов, кроме корневого каталога.

Файловая система FAT поддерживает всего два типа файлов: обычный файл и каталог. Файловая система распределяет память только из области данных, причем использует в качестве минимальной единицы дискового пространства кластер.

Таблица FAT (как основная копия, так и резервная) состоит из массива индексных указателей, количество которых равно количеству кластеров области данных. Между кластерами и индексными указателями имеется взаимно однозначное соответствие – нулевой указатель соответствует нулевому кластеру и т.д.

Индексный указатель может принимать следующие значения, характеризующие состояние связанного с ним кластера:

– кластер свободен (не используется);

– кластер используется файлом и не является последним кластером фййла (в этом случае индексный указатель содержит номер следующего файла);

последний кластер файла;

дефектный кластер;

резервный кластер.

Таблица FAT является общей для всех файлов раздела. В исходном состоянии (после форматирования) все кластеры раздела свободны и все индексные указатели (кроме тех, которые соответствуют резервным и дефектным блокам) принимают значение «кластер свободен». При размещении файла ОС просматривает FAT, начиная с начала, и ищет первый свободный индексный указатель. После его обнаружения в поле записи каталога «номер первого кластера» фиксируется номер этого указателя. В кластер с этим номером записываются данные файла, он становится первым кластером файла. Если файл умещается в одном кластере, то в указатель, соответствующий данному кластеру, заносится специальное значение «последний кластер файла». Если же размер файла больше одного кластера, то ОС продолжает просмотр FAT и ищет следующий указатель на свободный кластер. После его обнаружения в предыдущий указатель заносится номер этого кластера, который теперь становится следующим кластером файла. Процесс повторяется до тех пор, пока не будут размещены все данные файла. Таким образом создается связный список всех кластеров файла.

В начальный период после форматирования файлы будут размещаться в последовательных кластерах области данных, однако после определенного количества удалений файлов кластеры одного файла окажутся в произвольных местах области данных, чередуясь с кластерами других файлов.

Размер таблицы FAT и разрядность используемых в ней индексных указателей определяется количеством кластеров в области данных. Для уменьшения потерь из-за фрагментации желательно кластеры делать небольшими, а для сокращения объема адресной информации и повышения скорости обмена наоборот – чем больше, тем лучше. При форматировании диска под файловую систему FAT обычно выбирается компромиссное решение и размеры кластеров выбираются из диапазона от 1 до 128 секторов, или от 512 байт до 64 Кбайт.

Очевидно, что разрядность индексного указателя должна быть такой, чтобы в нем можно было задать максимальный номер кластера для диска определенного объема. Существует несколько разновидностей FAT, отличающихся разрядностью индексных указателей, которая и используется в качестве условного обозначения: FAT12, FAT16 и FAT32. В файловой системе FAT16 используются 16-разрядные указатели, что позволяет поддерживать до 65 536 кластеров в области данных диска, а в FAT32 – 32-разрядные указатели для более чем 4 миллиардов кластеров.

Билет 25

(Адресация файлов в стандартной файловой системе ОС UNIX)

Билет 26

(Файловые системы FAT, FAT32 (общее, отличие). Структура логического диска под управлением DOS)

Аббревиатура FAT (file allocation table) означает «таблица размещения файлов». Этот термин относится к линейной табличной структуре со сведениями о файлах – именами файлов, их атрибутами и другими данными, определяющими местоположение файлов или их фрагментов в среде FAT. Элемент FAT определяет фактическую область диска, в котором хранится начало физического файла.

В файловой системе FAT логическое дисковое пространство любого логического диска делится на две области: - системную область; - область данных. Системная область создается при форматировании и обновляется при манипулировании файловой структурой. Область данных содержит файлы и каталоги, подчиненные корневому, и доступна через пользовательский интерфейс. Системная область состоит из следующих компонентов: - загрузочной записи; - зарезервированных секторов; - таблицы размещения файлов (FAT); - корневого каталога. Таблица размещения файлов представляет собой карту (образ) области данных, в которой описывается состояние каждого участка области данных. Область данных разбивается на кластеры. Кластер – один или несколько смежных секторов в логическом дисковом адресном пространстве (только в области данных). В таблице FAT кластеры, принадлежащие одному файлу (некорневому каталогу), связываются в цепочки. Для указания номера кластера в системе управления файлами FAT16 используется 16-битовое слово, следовательно, можно иметь до 65536 кластеров. Кластер – минимальная адресуемая единица дисковой памяти, выделяемая файлу или некорневому каталогу. Файл или каталог занимает целое число кластеров. Последний кластер при этом может быть задействован не полностью, что приведет к заметной потере дискового пространства при большом размере кластера. Так как FAT используется при доступе к диску очень интенсивно, она загружается в ОЗУ и находится там максимально долго. Корневой каталог отличается от обычного каталога тем, что он размещается в фиксированном месте логического диска и имеет фиксированное число элементов. Для каждого файла и каталога в файловой системе хранится информация в соответствии со следующей структурой: - имя файла или каталога – 11 байт; - атрибуты файла – 1 байт; - резервное поле – 1 байт; - время создания – 3 байта; - дата создания – 2 байта; - дата последнего доступа – 2 байта; - зарезервировано – 2 байта; - время последней модификации – 2 байта; - номер начального кластера в FAT – 2 байта; - размер файла – 4 байта. Структура системы файлов является иерархической. Файловая система FAT32 FAT32 является полностью независимой 32-разрядной файловой системой и содержит многочисленные усовершенствования и дополнения по сравнению с FAT16. Принципиальное отличие FAT32 заключается в более эффективном использовании дискового пространства: FAT32 использует кластеры меньшего размера, что приводит к экономии дискового пространства. FAT32 может перемещать корневой каталог и использовать резервную копию FAT вместо стандартной. Расширенная загрузочная запись FAT32 позволяет создавать копии критических структур данных, что повышает устойчивость дисков к нарушениям структуры FAT по сравнению с предыдущими версиями. Корневой каталог представляет собой обычную цепочку кластеров, поэтому может находиться в произвольном месте диска, что снимает ограничение на размер корневого каталога.

Билет 27

(Стандартная (классическая) файловая система ОС UNIX. Структура логического раздела под управлением ОС UNIX)