49. Характеристика структури диска fat

Жорсткий диск - основний пристрій зберігання даних. Він може мати різну структуру зберігання файлів і каталогів, що забезпечує безпосереднє розташування даних на диску. Файлова система найчастіше інтегрована в операційну, а деякі операційні системи підтримують кілька файлових систем.

Більшість існуючих на сьогоднішній день файлових систем побудовані на основі таблиці розміщення файлів (File Allocation Table - FAT), яка містить доріжки даних у кожному кластері на диску. Існує декілька типів файлової системи FAT - FAT 12, FAT 16 і FAT 32. Вони відрізняються кількістю цифр, що використовуються в таблиці розміщення файлів. Іншими словами, в FAT 32 використовується 32-розрядне число для зберігання доріжки даних у кожному кластері, в FAT 16 - 16-розрядне число і т.д. В даний час існують такі типи файлової системи FAT:

• FAT 12, що використовується в розділах місткістю не більше 16 Мбайт (наприклад, дискета);

• FAT 16, що використовується в розділах місткістю від 16 Мбайт до 2 Гбайт;

• FAT 32, що використовується (необов'язково) в розділах ємністю від 512 Мбайт до 2 Тбайт.

Файлові системи FAT 12 і FAT 16 спочатку застосовуються в DOS і Windows і підтримуються практично всіма відомими на сьогоднішній день ОС.

Файлова система FAT 32 підтримується операційною системою Windows 95B і більш пізніми версіями, а також Windows 2000, яка також підтримує файлову систему NTFS. Деякі ОС мають власну файлову систему. Наприклад, Windows NT і Windows 2000 підтримують файлову систему NT File System (NTFS); OS / 2 поставляється з власною файловою системою High Performance File System (HPFS).

Для забезпечення користувальницьким додатків доступу до файлів незалежно від типу використовуваного диска в операційній системі передбачено кілька структур. Ці структури підтримуються системами Windows 9x, Windows NT і Windows 2000 і представлені нижче в порядку розташування на диску:

завантажувальні сектори головного і додаткового розділів;

завантажувальний сектор логічного диска;

таблиці розміщення файлів (FAT);

кореневий каталог;

область даних;

циліндр для виконання діагностичних операцій читання / запису.

На відміну від жорсткого диска, на дискетах немає завантажувальних секторів головного і додаткового розділів і діагностичного циліндра. Ці структури створюються програмою Fdisk, яка не застосовується для дискет, так як вони не можуть бути розбиті на розділи. Кожна дискова область застосовується для конкретної мети. Пошкодження однієї з пере-числених областей зазвичай призводить до обмеження доступу до інших областей, викликаючи збої в роботі. Наприклад, операційна система не зможе отримати доступ до диску, якщо пошкоджений головний завантажувальний запис. Таким чином, розуміння логіки роботи кожної структури та їх взаємодії надає значну допомогу в усуненні неполадок.

50. Характеристика помилок файлової системи.

Файлова система - це частина операційної системи, призначення якої полягає в тому, щоб забезпечити користувачеві зручний інтерфейс при роботі з даними, що зберігаються на диску, та забезпечити спільне використання файлів декількома користувачами і процесами.

Помилки у файловій системі з'являються швидше через програмних, ніж через апаратних збоїв (наприклад, при невірному завершення роботи Windows).

Втрачені кластери. Це найпоширеніша помилка файлової системи, при якій кластери в FAT позначаються як використовуються, хоча насправді такими не є. Ці втрачені кластери з'являються при невірному завершення роботи програми або крах системи. Програми відновлення диска можуть виявити ці кластери і відновити їх. Програми відновлення диска переглядають диск і створюють копію FAT в оперативній пам'яті. Потім ця копія порівнюється з "справжньою" FAT і таким чином виявляються втрачені кластери, тобто не належать жодному з існуючих файлів. Практично всі програми відновлення можуть зберігати інформацію з втрачених кластерів у файл, а потім обнуляються їх. Наприклад, програма Chkdsk з ланцюжків втрачених кластерів створює файли з іменами FILE0001.CHK, FILE0002.CHK і т.д.

Пересічних файли. Такі файли з'являються, коли два записи каталогу неправильно вказують на один кластер. В результаті кластер "містить" дані з декількох файлів, що, звичайно, неприпустимо. Частіше всього один з пересічних файлів пошкоджений. Програми відновлення даних зазвичай вирішують проблему пересічних файлів наступним чином: файли копіюються з новими іменами в вільне місце диска, а що перетинає область обох файлів (і їх решта частини) видаляється. Зверніть увагу, що видаляються обидва файлу, тобто усунення подібної помилки не породжує нових проблем: наприклад, запис у каталозі вказує на неіснуючий файл. Переглянувши два відновлених файлу, можна визначити, який з них пошкоджено.

Невірний файл або каталог. Іноді інформація в записі каталогу для файлу або підкаталогу не відповідає дійсності: запис містить кластер з неправильною датою або неправильним форматом. Практично всі програми відновлення диска усувають і цю проблему.

Команди Chkdsk, Recover і Scandisk - це "реанімаційна бригада" DOS, що займається відновленням пошкоджених даних на диску. Ці команди мають дуже простий і не дуже дружній інтерфейс, їх застосування часто надає значний вплив на систему, але іноді тільки вони й можуть допомогти.

51. Коли користувач починає роботу з новим вінчестером або новою дискетою, то операцій­на система записує на нього файли в послідовні кластери, один за одним. Однак у подальшій роботі з файлами (при модифікації, вилученні старих і записуванні нових файлів різної довжини) файли, що логічно сприймаються системою як єдине ціле, фізично розділені на множину ланцюжків кластерів, розташованих у різних ділянках диска.

Оскільки фрагменти одного файла виявляються розділені секторами, які належать іншим файлам, то зчитування інформації з фрагментованого файла відбувається повільніше, ніж з файла, що займає неперервну послідовність кластерів на диску. При сильній фрагментації диска читання даних буде суттєво знижувати продуктивність комп'ютера.

Фрагментація — явище, за якого в процесі вилучення й перезаписування файлів на диску через якийсь час утворюється багато порожніх кластерів, а також багато файлів, записаних у кластерах на різних ділянках диска.

Фрагментація диска призводить до таких негативних наслідків:

• підвищується ймовірність руйнування цілісності файла (наприклад, при перекручу­ванні посилання на черговий кластер);

• ускладнюється відновлення файла після випадкового вилучення;

• знижується продуктивність комп'ютера: у процесі читання (запису) файла значний час витрачається на пересування голівки зчитування/запису від однієї ділянки диска до іншої;

• прискорюється зношування дисковода. Дефрагментація — оптимізація дискового простору, упорядкування кластерів, які належать до одного файла.

Для усунення надмірної фрагментації файлів призначена програма Дефрагментация диска. Щоб здійснити дефрагментацію:

• клацніть на кнопці Пуск і оберіть послідовність команд Все программы/ Стандартные/ Служебные/ Дефрагментация диска, у діалоговому вікні Том диска задайте диск, який підлягає дефрагментації; або за допомогою програми Мой компьютер/ контекстне меню диска/ Свойства/ закладка Сервис/ Дефрагментация диска;

• у нижній частині вікна (рис. 5) ви можете керувати процесом дефрагментації: виконати аналіз дискового простору для впевненості у необхідності виконання дефрагментації, за­пустити процес дефрагментації, перервати його (кнопка Остановка), перервати на деякий час

(кнопка Пауза) і викликати докладну карту логічного диска (кнопка Вивести отчет);

• по закінченні дефрагментації з'явиться вікно повідомлення, яке слід закрити, клац­нувши кнопкою ОК.

Дефрагментацію краще виконувати, коли інші програми не працюють. Річ у тім, що коли під час дефрагментації відбувається робота з цим диском інших програм, то ОС Windows розпочинає процес дефрагментації знову. Це не впливає на результат роботи програми дефрагментації, але уповільнює процес.

Windows 98, 2000, Me

Пуск/ Пррграммы/ Стандартные/ Служебные программ/ Дефрагментация диска

Windows XP

Пуск/ Все программы/ Стандартне/ Служебные/ Дефрагментация диска

Користувач виконує обслуговування дисків з метою:

• усунення фрагментації диска (програма дефрагментація) під час інтенсивної його експ­луатації;

• зменшення ймовірності руйнування цілісності файла (наприклад, при посиланні на черговий кластер);

• полегшення відновлення файла після випадкового вилучення;

• підвищення продуктивності комп'ютера;

• зменшення зношування дисковода.

52. NTFS (від англ. New Technology File System — «файлова система нової технології») — стандартна файлова система для сімейства операційних систем Microsoft Windows NT.

NTFS замінила ту, що використалася в MS-DOS і Microsoft Windows файлову систему FAT. NTFS підтримує систему метаданих і використовує спеціалізовані структури даних для зберігання інформації про файли для поліпшення продуктивності, надійності і ефективності використання дискового простору. NTFS має вбудовані можливості розмежовувати доступ даним для різних користувачів і груп користувачів, а також призначати квоти (обмеження на максимальний об'єм дискового простору, займаний тими або іншими користувачами). NTFS використовує систему журналювання для підвищення надійності файлової системи.

Розрізняють декілька версій NTFS: v1.2 використовується в Windows NT 3.51 і Windows NT 4.0, v3.0 поставляється з Windows 2000, v3.1 — з Windows XP і Windows Server 2003. Іноді останні версії позначають як v4.0, v5.0 і v5.1 відповідно до версій Windows NT, з якими вони поставляються.

У файловій системі ім'я файлу може містити до 255 символів, включаючи пробіли, крапки й інші символи, за винятком * ? \ /; < > |. Оскільки NTFS — 64-розрядна файлова система, розмір файлу і розділу може бути просто величезним — 2 в 64 степені байт, чи 17 179869 184 Тбайт!

Основна перевага файлової системи NTFS — це забезпечення безпеки файлів і каталогів. Атрибути безпеки в NTFS називаються дозволами (permissions) і встановлюються системним адміністратором за допомогою надання доступу до даних на рівні прав користувачів і груп користувачів.

Створення раздела NTFS

Створити розділ NTFS можна тільки на жорсткому диску. Його не можна створити на дискеті, а на змінному пристрої, такому як lomega Zip чи Jaz, можна. Існує три способи створення розділу NTFS:

При установці операційної системи Windows NT чи після установки за допомогою дискових утиліт;

Відформатувати існуючий розділ у NTFS (з видаленням всіх даних) за допомогою команди Format системи Windows NT (параметр /fs : ntfs);

Перетворити існуючий розділ FAT у NTFS (зі збереженням всіх даних) при установці Windows NT чи після установки за допомогою програми Convert.