Логическая система организации хранения информации на нмд.

Предварительно рассмотрим еще один способ адресации – сквозная адресация. Все сектора НМД нумеруются натуральными числами от 1 до максимально возможного вне связи с пластинами, дорожками. Это и есть сквозные номера. В нашем примере, максимальный номер сектора равен 20 пластин*100 дорожек*20 секторов =40000

Сквозные номера используются при создании Таблицы размещения файлов (FAT). Об этой таблице –позднее. Сейчас остановимся на проблеме пересчета сквозного номера в CHR.

Напомним, что нумерация пластин и дорожек начинаются с 0. Сектора на дорожке нумеруются с 1.

Пример, из которого будет понятен алгоритм пересчета.

Допустим, необходимо для сквозного номера 17324 получить CHR.

Максимальный номер сектора на пластине равен 100 дорожек * 20 секторов =2000 .

Отсюда номер пластины это целое от деления 17324/ 2000 =8. То есть H=8 – это пластина номер 8.

Остаток от деления 1324. Поделим остаток на количество секторов на дорожке на 20. Целая часть от деления 1324/20=66 – это будет номер дорожки (номер цилиндра) на пластине 8. Остаток от деления равен 4. Это номер сектора на дорожке 66 пластины 8.

Итак, имея сквозной номер, система пересчитывает его в физический адрес. Такой пересчет происходит в ОП и не требует затрат времени по сравнению с механикой. Само использование сквозных номеров это вопрос удобства и отвязки от физики НМД.

Алгоритм пересчета легко понять на бытовом примере многоэтажного многоквартирного дома. Например, дом 5 подъездов, по 20 квартир в подъезде, 4 этажа и, следовательно , по 5 квартир на этаже. Всего квартир 100. Если необходимо попасть в квартиру 67, то ясно что это 4 подъезд, 2 этаж и квартира 2 на этаже.

Теперь перейдем, собственно к логической системе хранения информации на нмд.

Файловая организация на НМД состоит из двух частей:- Каталог файлов;

-Таблицы размещения файлов(FAT-таблица).

Каталог файлов это таблица, имеющая следующую структуру: - имя файла;

- размер файла (количество секторов –кластеров, требуемых для размещения файла;

- сквозной номер первого сектора, в который записана первая порция информации этого файла.

FAT-таблица – это двумерная таблица. В нижней части полный перечень сквозных номеров от 1 до 40000.

В верхней части сквозной номер сектора, куда будет записана очередная порция информации. Кроме сквозного номера, в верхней части может записываться признак окончания файла(конец файла –EOF) или признак плохого (поврежденного ) сектора (bad). Если ничего не записано, то это означает что сектор свободный.

Таким образом, в FAT-таблице создаются для каждого файла цепочки секторов, в которых размещается конкретный файл. Для лучшего понимания, рассмотрим пример размещения двух файлов с именами «Лето» и «Осень». Пусть файл «Лето» имеет объем 3 сектора, а файл «Осень» -5 секторов. Допустим в процессе записи файла «Лето» система определила 3 сектора со сквозными номерами 5 – 7 -3, а для файла «Осень» - 5 секторов со сквозными номерами 9-4-2-8-6. Тогда будем иметь следующее состояние каталога и FAT-таблицы.

КАТАЛОГ ФАЙЛОВ

Имя файла	Размер	Адрес сектора 1
Лето	3	5
Осень	5	9

FAT-таблица

	8	кф	2	7	кф	3	6	4	bad
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	…	40000

Все указанные номера секторов выдает система, выбирая очередной сектор из числа свободных секторов, причем алгоритм выбора такой, что предпочтение отдается сектору, который находится на том же цилиндре, что и предыдущий сектор в цепочке этого файла или на ближайшем цилиндре. Это заложено в системной программе. С течением времени после множества стираний и записей НМД приходит к полнейшему несоответствию логических и физических размещений (полный коллапс). НМД начинает трещать. Это можно услышать. Это щелкают головки от непрерывных перемещений. Тогда необходимо провести системную процедуру, называемую «дефрагментацией», смысл которой сводится к переписи всей информации с учетом максимального использования концепции цилиндров.

Цепочки дают возможность «собрать» файл из хаотично разбросанных по НМД секторов. Причин для хаоса несколько. Во-первых, применение концепции цилиндров. Во- вторых, смежный сектор, куда бы хотелось записать очередную порцию информации может быть или поврежденным или занятым другим файлом. Этих причин достаточно чтобы уяснить, что запись на НМД происходит хаотично и механизм цепочек это единственная возможность в этом хаосе «вытащить» информацию, относящуюся к файлу, с заданным именем.