Спецификации файла и каталога
Для обеспечения доступа к существующему файлу или определения места в файловой структуре, где нужно поместить новый файл, в общем случае требуется задать:
имя привода, на котором установлен диск, содержащий искомый файл или предназначенный для размещения нового файла;
маршрут к файлу по файловой структуре этого диска;
составное имя файла (имя файла и расширение имени файла).
Данные сведения указываются в спецификации файла, которая имеет следующий синтаксис (представление, форму, структуру):
[привод:][маршрут\]имя_файла.[расширение]
Здесь необязательные элементы заключены в квадратные скобки. В случае, когда те или иные элементы отсутствуют, они восстанавливаются по нижеприведенным правилам:
если привод не задан, то выбирается текущий привод;
если маршрут начинается с символа \ (указан полный маршрут), то поиск каталога, где должен содержаться файл, осуществляется, начиная с корневого каталога диска на выбранном дисководе;
если условие в п. 2 не выполняется, то поиск каталога, где должен содержаться файл, осуществляется, начиная с текущего каталога диска на выбранном дисководе;
если маршрут не задан, то считается, что файл содержится в текущем каталоге диска на выбранном дисководе;
если расширение не задано, то считается, что его нет.
Спецификация шаблона файла – это спецификации файла, в которой вместо составного имени файла используется его шаблон. Она определяет совокупность файлов в выделенном каталоге диска на заданном приводе, составные имена которых сопоставляются с шаблоном.
Спецификация каталога имеет следующий синтаксис:
[привод:][маршрут]
Она однозначно определяет каталог, указанный последним в маршруте (или текущий каталог) и полностью согласуется с правилами умолчания для спецификаций файлов.
Если в спецификации (любой) указаны все допустимые для нее элементы и полный маршрут, то она является полной, в противном случае – неполной.
В OS MS-DOS применяют три версии файловой системы FAT :FAT-12, FAT-16, FAT-32. Во всех файловых системах FAT размер диска блока в байтах может быть равен некоторому числу, кратному 512.
Максимальный размер дискового раздела, поддерживаемый FAT 16 равен 2 Гб, а максимальный - 8Гб.
Файловая система MS-DOS представляет собой древовидную файловую систему для небольших дисков и простых структур каталогов, в корне которой находится корневой каталог, а листьями являются файлы и другие каталоги, возможно пустые. Размещение файлов под управлением этой файловой системы происходит по кластерам, размер которых может колебаться от 4 КБ до 64 КБ кратно 4, без использования свойства смежности смешанным способом выделения дисковой памяти.
Дисковый раздел fat
Для эффективного доступа к файлам
используется таблица
размещения файлов –
File Allocation
Table, которая размещается
в начале раздела (или логического диска).
Именно от названия таблицы размещения
и происходит название этой файловой
системы – FAT. В целях
защиты раздела на нем хранятся две копии
FAT, на тот случай, если
одна из них окажется поврежденной. Кроме
того, таблицы размещения файлов должны
размещаться по строго фиксированным
адресам, чтобы файлы, необходимые для
запуска системы, были размещены корректно.
Таблица размещения файлов состоит из 16-разрядных элементов и содержит следующую информацию о каждом кластере логического диска:
кластер не используется;
кластер используется файлом;
плохой кластер;
последний кластер файла;.
Так как каждому кластеру должен быть присвоен уникальный 16-разрядный номер, то следовательно, FAT поддерживает максимально 216, или 65 536 кластеров на одном логическом диске (да еще некоторую часть кластеров резервирует для своих нужд). Таким образом получаем предельный размер диска, обслуживаемого MS-DOS, в 4 ГБ. Размер кластера можно увеличить или уменьшить в зависимости от размера диска. Однако, когда размер диска превышает некоторую величину, кластеры становятся слишком большого размера что ведет к внутренней дефрагментации диска. Кроме информации о файлах, в таблице размещения файлов может быть помещена информация и о каталогах. При этом каталоги рассматриваются как специальные файлы с 32-байтовыми элементами для каждого файла, содержащегося в этом каталоге. Корневой каталог имеет фиксированный размер – 512 записей для жесткого диска, а для дискет этот размер определяется объемом дискеты. Кроме того, корневой каталог расположен сразу же после второй копии FAT, поскольку в нем находятся файлы, необходимые загрузчику MS-DOS.
При поиске файла на диске MS-DOS вынуждена просматривать структуру каталога, чтобы найти его. Например, чтобы запустить исполняемый файл С:\Program\NC4\nc.exe находит исполнимый файл, выполнив следующие действия:
читает корневой каталог диска C: и ищет в нем каталог Program;
читает начальный кластер Program и ищет в этом каталоге запись о вложенном каталоге NC4;
читает начальный кластер вложенного каталога NC4 и ищет в нем запись о файле nc.exe;
читает все кластеры файла nc.exe.
Такой способ поиска не является самым быстрым среди действующих файловых систем. Причем, чем больше глубина каталогов, тем медленнее будет происходить поиск. Для ускорения операции поиска следует придерживаться сбалансированной файловой структуры.
Достоинства FAT
Является лучшим выбором для логических дисков небольшого размера, т.к. стартует с минимальными накладными расходами. На дисках, размер которых не превышает 500 МБ, она работает с приемлемыми характеристиками.
Недостатки FAT
Поскольку размер записи о файле ограничен 32 байтами, а информация должна включать в себя и размер файла и дату, и атрибуты и т.д., то размер под название файла также ограничен и не может превышать 8+3 символа на каждый файл. Использование так называемых коротких имен файлов делает FAT менее привлекательной для использования по сравнению с другими файловыми системами.
Использование FAT на дисках, объем которых превышает 500 МБ нерационально по причине дефрагментации диска.
Файловая система FAT не обладает никакими средствами защиты и поддерживает минимальные возможности по обеспечению безопасности информации.
Скорость выполнения операций в FAT происходит обратно пропорционально глубине вложенности каталогов и объему диска.