Забезпечення автоматичного запуску

Всі операційні системи забезпечують свій автоматичний запуск. Для дис­кових операційних систем в спеціальній (системній) області диска створюється запис програмного коду. Звернення до цього коду виконують програми, що знахо­дяться в базовій системі вводу-виводу (BIOS). Завершуючи свою роботу, вони дають команду на завантаження і виконання вмісту системної області диска.

Недискові операційні системи характерні для спеціалізованих обчислювальних систем, зокрема для комп'ютеризованих пристроїв автомати­чного управління. Математичне забезпечення, що міститься в мікросхемах ПЗП таких комп'ютерів, можна умовно розглядати як аналог операційної системи. Її автоматичний запуск здійснюється апаратно. При подачі живлення процесор звертається до фіксованої фізичної адреси ПЗП (її можна змінювати апаратно з використанням логічних мікросхем), з якого начи­нається запис програми ініціалізації операційної системи.

Організація файлової системи

Всі сучасні дискові операційні системи забезпечують створення фай­лової системи, призначеної для зберігання даних на дисках і забезпечення доступу до них. Принцип організації файлової системи — табличний. Поверхня жорсткого диска розглядається як тривимірна матриця, вимірюваннями якої є номери поверхні, циліндра і сектора. Під циліндром розуміється сукупність всіх доріжок, що належать різним поверхням і що знаходяться на рівному видаленні від осі обертання. Дані про те, в якому місці диска записаний той або інший файл, зберігаються в системній області диска в спеціальних таблицях розміщення файлів. Оскільки порушення приводить до неможливості скористатися даними, записаними на диску, до неї висуваються особливі вимоги надійності, і вона існує в двох екземплярах, ідентич­ність яких регулярно контролюється засобами операційної системи.

Найменшою фізичною одиницею зберігання даних є сектор. Розмір сектора дорівнює 512 байт. Оскільки розмір таблиці обмежений, то для дисків, розмір яких перевищує 32 Мбайт, забезпечити адресацію до кожного окремого сектора неможливо. У зв'язку з цим групи секторів умовно об'єднуються в кластери. Кластер є найменшою одиницею адресації до даних. Розмір кластера, на відміну від розміру сектора, не фіксований і залежить від ємності диска.

Операційні системи MS-DOS, OS/2, Windows 95 і Windows NT реалізують 16-розрядні поля в таблицях розміщення файлів. Вона дозволяє розмістити не більше 65 536 записів про місцеположення одиниць зберігання даних і, відповідно, для дисків об'ємом від 1 до 2 Гбайт довжина кластера складає 32 Кбайт (64 сектори). Це не цілком раціональна витрата робочого простору, оскільки будь-який файл (навіть дуже маленький) повністю займає весь кластер, якому відповідає тільки один адресний запис в таблиці розміщення файлів. Навіть якщо файл достатньо великий і розташовується в декількох кластерах, все одно в його кінці утворюється якийсь залишок.

Для сучасних жорстких дисків втрати, пов'язані з неефективністю файлової системи, досить значні і можуть складати від 25% до 40% повної ємності диска, залежно від середнього розміру файлів, що зберігаються. З дисками ж размі­ром більше 2 Гбайт файлова система FAT 16 взагалі працювати не може.