Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Структура завантажувального запису DOS

Таблиця розташування файлів

Файлова система FAT

 

Абревіатура FAT (file allocation table) розшифровується як “таблиця розташування файлів”. Цей термін відноситься до лінійної табличної структури з відомостями про файли — імена файлів, їх атрибути та інші дані, що визначають розташування файлів (або їх фрагментів) у середовищі FAT. Елемент FAT визначає фактичну область диска, в якій зберігається початок фізичного файлу.

В файловій системі FAT логічний дисковий простір будь-якого логічного диска поділяється на дві області (рис.2): системну область і область даних.

R Sec Fat1 Fat2 Rdir Каталоги і файли
Системна область Область даних

Рис. 2. Структура логічного диска

Системна область логічного диска створюється та ініціалізується при форматуванні, а в подальшому оновлюється при маніпулюванні файловою структурою. Область даних логічного диска вміщує файли і каталоги, підпорядковані кореневому. Вона, на відміну від системної області, доступна через інтерфейс користувача DOS. Системна область складається з наступних компонентів, розташованих у логічному адресному просторі підряд:

1. завантажувального запису (boot record, BR);

2. зарезервованих секторів (reserved sector, ResSecs);

3. таблиці розташування файлів (file allocation table, FAT);

4. кореневого каталогу (root directory, RDir).


Таблиця розташування файлів є важливою інформаційною структурою. Вона являє собою карту (образ) області даних, у якій описується стан кожної ділянки області даних. Область даних розбивають на кластери. Кластер представляє co6ой або декілька суміжних секторів у логічному дисковому адресному просторі (точніше — тільки в області даних). У таблиці FAT кластери, що належать одному файлу (некореневому каталогу), зв'язуються в ланцюжки. Для вказання номера кластера в системі керування файлами FAT-16 використовується 16-бітове слово, отже, можна мати до 216 = 65536 кластерів (з номер 0 до 65535).

Кластер — це мінімальна адресована одиниця дискової пам'яті, що виділяється файлові (або некореневому каталогу). Файл або каталог займає ціле число кластерів. Останній кластер при цьому може бути задіяний не повністю, що приведе до значної втрати дискового простору при великому розмірі кластера. На дискетах кластер займає один або два сектори, а на жорстких дисках — в залежності від обсягу розділу (табл.4 ).

Таблиця 4. Співвідношення між розміром розділу і розміром кластерів у FAT16

Ємність розділу, Мбайт   Кількість секторів у кластері   Розмір кластерів, Кбайт  
16-127      
128-255      
256-511      
512-1023      
1024-2047      

 

Номер кластера завжди відноситься до області даних диска (простору, зарезервованому для файлів і підкаталогів). Перший допустимий номер кластера завжди починається з 2. Номера кластерів відповідають елементам таблиці розташування файлів.

Логічна розбивка області даних на кластери як сукупності секторів замість використання одиночних секторів має наступний смисл:

1 зменшується розмір самої таблиці FAT;

2 зменшується можлива фрагментація файлів;

3 прискорюється доступ до файлу, тому що в кілька разів скорочується довжина ланцюжків фрагментів дискового простору, виділених для нього.

Однак, занадто великий розмір кластера веде до неефективного використання області даних, особливо у випадку великої кількості маленьких файлів. В середньому на кожний файл втрачається біля половини кластера. З табл. 4 слідує, що при розмірі кластера в 32 сектори (об’єм розділу — від 512 Мбайт до 1023 Мбайт), тобто 16 Кбайт, середня величина втрат на файл складе 8 Кбайт, і при числі файлів у декілька тисяч втрати можуть складати більш 100 Мбайт. Тому в сучасних файлових системах (HPFS, NTFS, FAT32 і деякі інші) розміри кластерів обмежуються (від 512 байт до 4 Кбайт). У FAT32 проблема вирішується за рахунок того, що сама FAT у цій файловій системі може вміщувати до 228 кластерів. Системи керування файлами, створені для Windows 9x і Windows NT, можуть працювати з розділами розміром до 4 Гбайт, на яких установлена система FAT, тоді як DOS з такими розділами працювати не зможе.

Ідея файлової системи з використанням таблиці розміщення файлів FAT проілюстрована рис.3. З цього рисунка видно, що файл з ім'ям MYFILE.TXT розміщується, починаючи з восьмого кластера. Всього файл MYFILE.TXT займає 12 кластерів. Ланцюжок кластерів (chain) для даного прикладу може бути записана в такий спосіб: 8, 9, ОА, 0В, 15, 16, 17, 19, 1A, 1B, 1C, ID. Кластер з номером 18 позначений спеціальним кодом F7 як дефектний (bad), він не може бути використаний для розміщення даних. При форматуванні перевіряється поверхня магнітного диска, і ті сектори, при контрольному читанні з яких відбувалися помилки, позначаються в FAT як дефектні. Кластер ID позначений кодом FF як кінцевий (останній у ланцюжку) кластер, що належить даному файлу. Вільні (незайняті) кластери позначаються кодом 00; при виділенні нового кластера для запису файлу береться перший вільний кластер. Оскільки файли на диску змінюються - видаляються, переміщуються, збільшуються або зменшуються, - то правило виділення першого вільного кластера для нової порції даних приводить до фрагментації файлів, тобто дані одного файлу можуть розташовуватися не в суміжних кластерах, а, іноді, у дуже віддалених один від одного, утворюючи складні ланцюжки. Це приводить до значного уповільнення роботи з файлами.

 

Рис. 3. Основна концепція FAT

 

 

В зв’язку з тим, що FAT використовується при доступі до диска дуже інтенсивно, вона зазвичай завантажується в ОЗП (в буфери вводу - виводу або кеш).

У зв'язку з важливістю FAT вона зазвичай зберігається в двох ідентичних екземплярах, другий з який безпосередньо слідує за першим. Оновлюються копії FAT одночасно. Використовується тільки перший екземпляр. Якщо він з будь-яких причин виявиться зруйнованим, то відбудеться звертання до другого екземпляра. Так, наприклад, утиліта перевірки і відновлення файлової структури ScanDisk з ОС Windows 9x при виявленні невідповідності первинної і резервної копії FAT пропонує відновити головну таблицю, використовуючи дані з копії.

Кореневий каталог відрізняється від звичайного каталогу тим, що він, крім розміщення у фіксованому місці логічного диска, ще має і фіксоване число елементів. Для кожного файлу і каталогу у файловій системі зберігається інформація у відповідності зі структурою, зображеної в табл. 5.


Таблиця 5. Елемент каталогу

Розмір поля даних, байт   Зміст поля  
  Ім'я файлу або каталогу  
  Атрибути файлу  
  Резервне поле  
  Час створення  
  Дата створення  
  Дата останнього доступу  
  Зарезервовано  
  Час останньої модифікації  
  Дата останньої модифікації  
  Номер початкового кластера в FAT  
  Розмір файлу  

 

Структура системи файлів є ієрархічною. Це ілюструється рис.4, з якого видно, що елементом каталогу може бути файл, який сам, у свою чергу, є каталогом.

 

Рис.4. Структура системи файлів

 


Сектор, що містить завантажувальний запис, є найпершим на логічному диску (на дискеті — має фізичну адресу [0-0-1]). Boot Record складається із двох частин

3 disk parameter block (DPB);

4 system bootstrap (SB).

Структура блоку параметрів диска (DPB) служить для ідентифікації фізичного і логічного форматів логічного диска, а завантажувач system bootstrap виконує початкове завантаження DOS. Ця інформаційна структура приведена в табл.6.

Таблиця 6. Структура завантажувального запису Boot Record для FAT16

Зсув поля, байт   Довжина поля, байт   Позна-чення поля     Вміст поля  
ООН (0)     JUMP 3EH   Безумовний перехід на початок SB SB  
ОЗН (3)         Системний ідентифікатор  
OBH(11)     SectSize   Розмір сектора, байт  
ODH (13)     ClastSize   Число секторів у кластері  
OEH (14)     ResSecs   Число зарезервованих секторів  
10H (16)     FATcnt   Число копій FAT  
11H (17) RootSize Максимальне число елементів в RDir
13H (19) TotSecs Число секторів на логічному диску, якщо його розмір не перевищує 32 Мбайт, інакше 0000Н
15H (21) Media Дескриптор носія
16H (22) FATSize Розмір FAT секторів
Таблиця 6. (продовження)
Зсув поля, байт   Довжина поля, байт   Позна-чення поля     Вміст поля  
18H (24) TrkSecs Число секторів на доріжці
1AH (26) HeadCnt Число робочих поверхонь
1СН (28)     HidnSecs   Число схованих секторів  
20Н (32)         Число секторів на логічному диску, якщо його розмір перевищує 32 Мбайт   кщо його розмір перевищує 32 Мбайт  
24Н (36)         Тип логічного диска (ООН - гнучкий, 80Н - жорсткий)  
25Н (37)         Порожньо (резерв)  
26Н (38)         Маркер з кодом 29Н  
27Н (39)         Серійний номер тому  
2ВН (43)       Мітка тому  
36Н (54)         Ім'я файлової системи  
ЗЕН (62)     System bootstrap
1FEH (510)   Сигнатура (слово АА55Н)

Перші два байти boot record займає JMP — команда безумовного переходу в програму SB. Третій байт вміщує код 90Н (NOP — немає операції). Далі розташовується восьмибайтовий системний ідентифікатор, що включає інформацію про фірму-розробника і версію операційної системи. Потім слідує DPB, а після нього - SB.

Для роботи з завантажувальним записом використовують утиліту Disk Editor з комплекту утиліт Пітера Нортона. Використовуючи її, можна зберігати, модифікувати і відновлювати завантажувальний запис, а також виконувати багато інших операцій.

Завантажувальні записи інших операційних систем відрізняються від розглянутої.



Читайте також:

  1. III. Географічна структура світового ринку позичкового капіталу
  2. VІ. План та організаційна структура заняття
  3. Адміністративно – територіальний устрій і соціальна структура Слобожанщини у половині XVII – кінці XVIII століття
  4. Акти з охорони праці, що діють в організації, їх склад і структура.
  5. АРХІВНІ ДОВІДНИКИ В СИСТЕМІ НДА: ФУНКЦІЇ ТА СТРУКТУРА
  6. Атомно-кристалічна структура металів
  7. Базова алгоритмічна структура
  8. Банківська система та її структура. Функції Центрального банку.
  9. Безцехова виробнича структура.
  10. Будова систем: підсистема, елемент, структура, зв'язок.
  11. Бухгалтерська оцінка капіталу банку. Структура капіталу
  12. Бюджетна структура




Переглядів: 716

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Структура магнітного диска | Файлові системи VFAT і FAT32

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

  

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.014 сек.