Министерство образования и науки РФ

фгбоу впо «Казанский национальный исследовательский

технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ»

Кафедра компьютерных систем

Курсовая работа

по дисциплине «Операционные системы»

Тема: «Файловые системы семейства FAT»

Выполнил: студент гр. 4302

Ясавиев Д.Р.

Проверил: д.т.н., проф. кафедры КС

Шалагин С.В.

Оценка_________________

Подпись________________

«___»______________ 2015 г.

Казань 2015г.

Оглавление

Задание 3

Введение 4

1. Общие сведения о файловых системах 5

2. Файловая система FAT 8

2.1. Загрузочная запись 9

2.2. Таблица размещения файлов 13

2.3. Файловые записи 16

3. Файловая система exFAT 21

Список литературы 24

Задание

Вариант №16.

«Операционные системы»: Файловые системы семейства FAT.

Введение

Вся информация на компьютере хранится в виде файлов. Фильмы, музыка и любые другие документы, с которыми мы работаем, — все это файлы, размещенные на жестком диске компьютера. Упорядочиванием и обработкой файлов занимается файловая система.

Когда нам необходимо совершить какое-либо действие над файлом, например, открыть его или сохранить, операционная система обращается с соответствующим запросом к файловой системе, которая и выполняет все необходимые действия.

Понятие «форматирование диска» напрямую связано с файловой системой. При форматировании происходит разметка диска, то есть создается файловая система. Например, если вы приобрели новый жесткий диск, то не сможете на него записать информацию без предварительного его форматирования. На новом жестком диске нет файловой системы, и по этой причине просто нет возможности записать на него информацию.

Жесткий диск компьютера при форматировании размечается на ячейки, которые называют кластерами. Каждый кластер занимает определенное дисковое пространство. Когда мы записываем информацию в виде файла на диск, то такой файл помещается в определенный кластер. Если размер файла больше, нежели размер кластера, то часть файла помещается в соседний свободный кластер и так далее.

Пользователи об этой особенности файловой системы даже и не подозревают, потому что файловая система самостоятельно разбивает (фрагментирует) файлы на части при его записи и, соответственно, собирает файл по частям, при его открытии.

На сегодняшний день существует большое количество файловых систем. В них используются различные методы размещения данных на носителе. Одними из наиболее распространенных файловых систем являются файловые системы семейства FAT.

1. Общие сведения о файловых системах

Фа́йловая систе́ма (англ. file system) — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. п. Файловая система определяет формат содержимого и способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имен файлов и (каталогов), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. [1]

Файл — это именованная совокупность любых данных, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое. Практически всегда файлы на дисках объединяются в каталоги.

Каталоги — это особый тип файлов, которые содержат системную справочную информацию о наборе файлов, сгруппированных пользователями по какому-либо неформальному признаку (например, в одну группу объединяются файлы, содержащие документы одного договора, или файлы, составляющие один программный пакет). Во многих операционных системах в каталог могут входить файлы любых типов, в том числе другие каталоги, за счет чего образуется древовидная структура, удобная для поиска. Каталоги устанавливают соответствие между именами файлов и их характеристиками, используемыми файловой системой для управления файлами. В число таких характеристик входит, в частности, информация (или указатель на другую структуру, содержащую эти данные) о типе файла и расположении его на диске, правах доступа к файлу и датах его создания и модификации. [2, с. 295]

Класс систем	Основные характеристики	Области применения
Локальные файловые системы	Функционируют под управлением одной операционной системы обычно на сервере приложений	Офисные программы. Управление файлами приложений в среде Unix, Windows и Linux. Персональные системы управления слабоструктурированными данными (Microsoft Exchange, Lotus Notes) и электронными документами. Жестко интегрированные Web приложения.
Распределенные файловые системы	Обеспечивают удаленный доступ к файлам по сети	Файл-серверы общего назначения. Сетевые версии офисных программ. Службы каталогов общего назначения. Системы коллективной разработки программного обеспечения. Ведение архивов нормативно-справочных данных. Системы коллективного доступа к архивам изображений (в медицинских приложениях).
Разделяемые файловые системы	Функционируют на серверах, которые имеют доступ ко всей совокупности данных. Обеспечивают коллективный доступ к файлам.	Приложения с коллективным доступом к файлам большого объема (научные расчеты, моделирование, численный анализ, финансовые задачи, САПР). Технологическая подготовка видеопродукции. Оперативная обработка транзакций СУБД. Масштабируемые Web-серверы.
Параллельные файловые системы	Обеспечивают сочетание достоинств распределенных с высокой производительностью и масштабируемостью разделяемых файловых систем. Функции равномерно распределены по совокупности серверов, на каждом из которых функционирует файловая система сети или кластера хранения данных. Для доступа к данным поддерживается глобальное пространство имен.	Масштабируемые файл-серверы для ресурсоемких приложений с параллельным доступом к файлам большого объема (анализ данных в сейсмологии и метеорологии, обработка видеоданных, САПР).
Файловые сервисы для глобальных сетей (WAFS)	Для географически распределенных сетей обеспечивается скорость доступа к файлам, сопоставимая с локальными сетями. Реализуется с помощью специализированных программно-аппаратных решений («WAFS-приставки»), устанавливаемых в центре обработки данных и удаленных филиалах.	Географически распределенные системы обработки файлов и сервисы печати в корпоративных системах, САПР, почтовых системах Web-приложениях.

Таблица 1. Классификация файловых систем