FAT
- Файловая система FAT используется DOS, Windows 3.x и Windows 95. Файловая система FAT также доступна в Windows 98/Me/NT/2000 и OS/2.
- Файловая система FAT реализуется при помощи File Allocation Table (FAT - Таблицы Распределения Файлов) и кластеров. FAT - сердце файловой системы. Для безопасности FAT имеет дубликат, чтобы защитить ее данные от случайного стирания или неисправности. Кластер - самая маленькая единица системы FAT для хранения данных. Один кластер состоит из фиксированного числа секторов диска. В FAT записано, какие кластеры используются, какие являются свободными, и где файлы расположены в пределах кластеров.
- Файловая система FAT поддерживает диск или раздел размером до 2 ГБ, но допускает не более 65525 кластеров. Поэтому, независимо от размера жесткого диска или раздела, количество секторов в одном кластере должно быть достаточно большим, чтобы все доступное место могло быть заключено в пределах 65525 кластеров. Чем больше доступного места, тем большим должен быть размер кластера.
- ПРИМЕЧАНИЕ: Вообще, большие кластеры имеют тенденцию тратить впустую большее количество места, чем маленькие кластеры.
- Файловая система FAT также использует корневой каталог. Этот каталог имеет допустимое максимальное количество записей и должен быть расположен в определенном месте на диске или разделе. ОС, которые используют файловую систему FAT, представляют корневой каталог с символом "обратный слеш" (\) и при загрузке на дисплее появляется этот каталог.
- Корневой каталог хранит информацию о каждом подкаталоге и файле в форме индивидуальной записи. Например, запись каталога содержит такую информацию, как имя файла, размер файла, дата и время, которые указывают, когда файл был последний раз изменен, номер начального кластера (какой кластер содержит первую часть файла) и атрибуты файла (например, скрытый или системный).
FAT-32
- FAT32 - файловая система, которая может использоваться Windows 95 OEM Service Release 2 (версия 4.00.950B), Windows 98, Windows Me и Windows 2000. Однако, DOS, Windows 3.x, Windows NT 3.51/4.0, более ранние версии Windows 95 и OS/2 не распознают FAT32 и не могут загружать или использовать файлы на диске или разделе FAT32.
- FAT32 - развитие файловой системы FAT. Она основана на 32-битовой таблице распределения файлов, более быстрой, чем 16-битовые таблицы, используемые системой FAT. В результате, FAT32 поддерживает диски или разделы намного большего размера (до 2 ТБ).
- Файловая система FAT32 использует меньшие кластеры, чем FAT, имеет дубликат загрузочных записей и особенностей корневого каталога, который может быть любого размера и может быть расположен в любом месте диска или раздела.
NTFS
- NTFS (Новая Технология Файловой Системы) доступна только Windows NT/2000. NTFS не рекомендуется использовать на дисках размером менее 400 МБ, потому что она требует много места для структур системы.
- Центральная структура файловой системы NTFS - это MFT (Master File Table). NTFS сохраняет множество копий критической части таблицы для защиты от неполадок и потери данных.
- Подобно FAT и FAT32, NTFS использует кластеры для хранения данных, однако, размер кластера не зависит от размера диска или раздела. Размер кластера всего в 512 байтов может быть установлен независимо от того, имеет ли раздел размер 500 МБ или 5 ГБ. Использование маленьких кластеров не только уменьшает количество потраченного впустую дискового пространства, но также и уменьшает фрагментацию файлов - состояние, когда файлы разбиты на множество кластеров, находящихся на несмежных участках, что замедляет доступ к файлам. Из-за способности использовать маленькие кластеры, NTFS хорошо работает на больших дисках.
- Наконец, файловая система NTFS поддерживает горячую установку - процесс, через который дефектные секторы автоматически обнаруживаются, отмечаются как "плохие" и в дальнейшем не используются.
HPFS
- HPFS (Файловая система с высокой производительностью) - привилегированная файловая система для OS/2, которая также поддерживается старшими версиями Windows NT.
- В отличие от файловых систем FAT, HPFS сортирует свои каталоги, основываясь на именах файлов. HPFS также использует более эффективную структуру для организации каталога. В результате доступ к файлу часто быстрее и место используется более эффективно, чем с файловой системой FAT.
- HPFS распределяет данные файла в секторах, а не в кластерах. Чтобы сохранить дорожку, которая имеет секторы или не используется, HPFS организовывает диск или раздел в виде групп по 8 МБ. Такое группирование улучшает производительность, потому что головки чтения/записи не должны возвращаться на нулевую дорожку каждый раз, когда ОС нуждается в доступе к информации о доступном месте или местоположении необходимого файла.
NetWare File System
- Операционная система Novell NetWare использует файловую систему NetWare, которая была разработана специально для использования службами NetWare.
Linux Ext2 и Linux Swap
- Файловые системы Linux Ext2 и Linux были разработаны для ОС Linux OS (Версия UNIX для свободно распространения). Файловая система Linux Ext2 поддерживает диск или раздел с максимальным размером 4 ТБ.
2.4.3 Каталоги и путь к файлу
Рассмотрим для примера
структуру дискового пространства
системы FAT, как самой простой.
Информационная структура
дискового пространства - это внешнее
представление дискового пространства,
ориентированное на пользователя и
определяемое такими элементами, как
том (логический диск), каталог (папка,
директория) и файл. Эти элементы
используются при общении пользователя
с операционной системой. Общение
осуществляется с помощью команд,
выполняющих операции доступа к
файлам и каталогам.
Дисковое пространство представляется
пользователю, как множество логических
дисков, для обозначения которых
используются буквы латинского алфавита
от А до Z. При этом имена А и В зарезервированы
для гибких дисков.
С каждым из логических дисков
связано дерево каталогов. Дерево каталогов
ОБЯЗАТЕЛЬНО содержит один корневой
каталог (root directory) и множество иерархически
подчиненных каталогов. Корневой каталог
ВСЕГДА существует на отформатированном
диске! Размер корневого каталога для
данного диска - величина фиксированная,
поэтому максимальное количество "привязанных"
к нему файлов и других (дочерних) каталогов
(подкаталогов) - строго определенное.
Корневой каталог не имеет имени. Можно
считать, что имя корневого каталога совпадает
с именем соответствующего логического
диска.
Подчиненные каталоги - это
(по существу) файлы определенной структуры,
аналогичной структуре корневого
каталога. Размер подчиненного каталога
не фиксирован - он динамически изменяется
при добавлении и удалении регистрируемых
в нем объектов (файлов или дочерних
подкаталогов). Размер подчиненного каталога
ограничивается только размером логического
диска.
MS-DOS и большинство других
операционных систем поддерживают
иерархическую (древовидную) структуру
каталогов (рис. 2.1). В отличие от
корневого каталога, остальные каталоги
(подкаталоги) создаются с помощью
специальных внутренних команд
операционной системы. Основная
цель такой структуры каталогов
- организация эффективного хранения большого
количества файлов на диске. КАЖДЫЙ каталог
(кроме корневого) имеет "родителя".
То есть КАЖДЫЙ каталог (кроме корневого)
имеет другой каталог, к которому данный
каталог "привязан". MS-DOS рассматривает
каждый каталог (кроме корневого), как
файл. Термин "привязан" иногда заменяется
термином "зарегистрирован". На рис.
2.1 каталог 2.1 привязан к каталогу 1.1, т.е.
является дочерним по отношению к каталогу
1.1, и родительским по отношению к каталогам
3.1 и 3.2.
Таким образом, каталоги - это
некие «ящички» для хранения файлов.
Сами файлы хранятся в каталогах
где-то на диске. Чтобы открыть файл,
нужно знать его местоположение.
Местоположение файла однозначно определяется
путем к файлу. Путь к файлу - это
цепочка каталогов (папок), включая
корневой. Допустим, что в каталоге
3.2 (см. рис. 2.1) хранится файл TEST.TXT, тогда
полный путь к файлу будет выглядеть
так: '^:\Каталог 1.1\Каталог 2.1\Каталог 3.2\TEST.TXT"
Каталоги в полном пути
к файлу разделяются косой
чертой (\). Чтобы открыть файл TEST.TXT из командной
строки, пользователь должен ввести полное
имя файла именно в таком виде (включая
кавычки). Кавычки приходится применять
потому, что в именах каталогов используются
пробелы - именно поэтому не рекомендуется
использовать пробелы в именах файлов,
так как некоторые программисты в спешке
могут просто забыть о кавычках, в результате
чего их программы будут работать некорректно
с такими файлами. Разумеется, это плохие
программы, но иногда выбора просто нет.
Если в пути к файлу нет пробелов, то кавычки
можно исключить.
Список литературы
- Информатика: Учебник. - 3-е перераб. изд. / Под ред. Н.В. Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 768 с.: ил.
- А.В.Могилев, Н.И.Пак, Е.К.Хеннер, Информатика, Учебник для ВУЗов – М.: Издательство Academa, 1999.
- Основы современных компьютерных технологий. Ред. Хомченко А.Д.
- Гурин Н.И. Работа на персональном компьютере. М., 1994.