17. Понятие каталога в операционных системах, структура записи каталога для коротких и длинных имен в fat16 и fat32.

Каталог — это специальный файл, в теле которого содержатся записи, указывающие на файлы и подкаталоги, логически находящиеся в данном каталоге. Физическое же размещение файлов никак не связано с их логическим расположением в каталогах и подкаталогах. Во всех IBM-совместимых компьютерах структура каталогов имеет иерархическую структуру, т. е. каждый каталог может содержать в себе еще один или несколько каталогов, которые могут содержать файлы или быть пустыми. Требования к имени каталогов такие же, как и к файлам.

Корневой каталог — фактически это и есть диск (раздел), так как корневой каталог содержит в себе абсолютно все пользовательские файлы, начиная от файлов, которые создаются операционной системой при установке, заканчивая различными файлами, которые создаются пользователем в процессе работы на компьютере. Его название может состоять из 11 символов латинского или национального начертания, а также из цифр и любых допустимых символов. Имя корневого каталога и метка тома — это одно и то же. Имя задается либо при форматировании диска, либо в любой другой момент (в свойствах диска).

Корневой каталог в FAT16 представлял собой 32-байтную структуру, которая содержала следующую информацию:

1. и мя файла – 8 байт,

2. тип файла (расширение) – 3 байта,

3. байт атрибутов – 1 байт.

Байт атрибутов – каждый разряд этого байта соответствует одному из признаков, который мог бы быть присвоен файлу или каталогу. Пример атрибутов: системный, архивный, скрытый, доступен только для чтения, каталог.

4. неиспользуемая область – 10 байт,

5. время создания файла – 2 байта,

6. дата создания файла – 2 байта,

7. начальный кластер файла (номер строки в FAT) – 2 байта,

8. размер файла – 4 байта.

Время: 16 разрядов: 5 разрядов под секунды, деленные на 2; 6 разрядов под минуты; 5 разрядов под часы.

Дата: 16 разрядов: 5 под год, 6 под месяц, 5 под день

В FAT16 корневой каталог связан ограничениями:

1. он должен располагаться в строго определенном месте физического диска,

2. количество объектов, содержащихся в нем, не должно превышать 256.

Кроме того, FAT16 поддерживает только «короткие» имена, удовлетворяющие стандарту 8.3.

В файловой системе FAT32 корневой каталог может располагаться в любом месте диска, максимальный объем физического диска составляет 127 Гб (в FAT16 – 2 Гб) и она поддерживает «длинные» имена.

Для реализации хранения длинных имен в рамках существующего каталога создаются 2 записи: запись «короткого» имени (по стандарту 8.3) и запись «длинного» имени.

Все 4 разряда атрибутов («только для чтения», «системный», «скрытый», «метка тома»), равные 1, делают запись каталога невидимой для программ, не «знающих» о «длинных» именах.

Запись короткого имени в FAT32:

1. имя файла – 8 байт,

2. тип файла – 3 байта,

3. атрибуты – 1 байт,

4. неиспользуемая область – 2 байта,

5. время создания файла – 2 байта,

6. дата создания файла – 2 байта,

7. дата последнего доступа – 2 байта,

8. старшее слово номера начального кластера – 2 байта,

9. дата последней модификации файла – 2 байта,

10. время последней модификации файла – 2 байта,

11. младшее слово номера начального кластера – 2 байта,

12. размер файла – 4 байта.

Запись длинного имени в FAT32:

1. байт следования – 1 байт,

2. 5 символов имени файла – 10 байт,

3. атрибуты – 1 байт,

4. неиспользуемая область – 2 байта,

5. 6 символов имени файла – 12 байт,

6. просто 2 байта (равны 0),

7. 2 символа имени файла.

Байт следования содержит порядковый номер записи в имени файла (первые 5 бит) и бит завершения (7й бит). Бит завершения равен 0, если это последняя запись, и 1, если есть продолжение. Биты 6 и 8 не используются.

Максимальная длина имени файла – 254 символа.

Запись длинного имени создается всегда, даже если длина имени менее 8 символов.

Запись короткого имени хранится в кодировке ASCII, длинного имени – в кодировке Unicode.