Лекция 9: Организация файловой системы
Структура магнитного диска
01
02
03
04
Логическая организация диска
Включает загрузочную запись, таблицу размещения файлов, корневой каталог и область данных.
Элементы файловой системы
Файл, каталог и корневой каталог формируют древовидную структуру хранения информации.
Таблица размещения файлов
Определяет цепочки кластеров, принадлежащих файлам, с разными версиями FAT для разных объемов.
Файловая система NTFS
Поддерживает длинные имена, большие объемы данных, права доступа и механизм трансакций.
Элементы файловой системы
01
02
03
04
Файл
Именованная область на диске для хранения информации.
Каталог
Именованная область для хранения каталогов и файлов.
Корневой каталог
Главный каталог верхнего уровня, основа для построения структуры.
Древовидная структура
Разветвленная организация хранения информации на носителе.
Таблица размещения файлов
Особенности FAT
Таблица размещения файлов учитывает дисковое пространство и определяет цепочки кластеров файлов.
FAT16 и FAT32
FAT16 поддерживает диски до 4Гб, FAT32 - до 8Тб с максимальным размером файла 4Гб.
Адресация кластеров
Файлы занимают цепочки кластеров, связанные через таблицу FAT с использованием служебных кодов.
Ошибки FAT
Включают потерянные цепочки кластеров, пересекающиеся кластеры и физически поврежденные участки диска.
Запись корневого каталога
One
Two
Three
Four
Структура записи
Содержит поля имени, расширения, атрибутов, времени создания и размера файла.
Атрибуты файла
Включает A (архивация), Sy (системный), H (скрытый), R (только чтение).
Технология FAT
Определяет правила доступа к данным через цепочки кластеров на диске.
Ошибки системы
Включает потерянные цепочки, пересекающиеся и поврежденные кластеры.
Ошибки файловой системы
Повреждение записи FAT
Потерянные цепочки кластеров, объявленных как занятые, не принадлежат никакому каталогу или файлу.
Пересекающиеся кластеры
Кластеры разделяются одним и тем же файлом или каталогом.
Появляется из-за физического дефекта или износа носителя данных.
Поврежденный кластер
Файловая система FAT
04
03
02
01
Структура FAT
Таблица размещения файлов для учета дискового пространства и определения цепочек кластеров.
Версии FAT
FAT16 поддерживает до 4Гб, FAT32 до 8Тб с максимальным размером файла 4Гб.
Запись каталога
Содержит имя, расширение, атрибуты, время создания и номер первого кластера файла.
Атрибуты файлов
Включают архивацию, системный, скрытый и только для чтения.
Логические имена файлов
Правила именования файлов
Используются латинские буквы, цифры и специальные символы для имен файлов.
VFAT технология
Позволяет использовать кириллицу и имена до 255 символов.
Формат 8×3
Традиционный формат с ограничением длины имени и расширения.
Усечение длинных имен
Преобразование к формату 8×3 путем сокращения и добавления порядкового номера.
NTFS и её особенности
01
02
03
04
Поддержка длинных имен
Имена файлов в кодировке UNICODE без ограничений размера.
Расширенные атрибуты
Больше возможностей для управления файлами и разделения прав доступа.
Трансакционная система
Изменения фиксируются, при ошибке система возвращается к прежнему состоянию.
Hot Fix технология
Автоматическое обнаружение и обход поврежденных секторов с сохранением данных.
Файловая система UNIX
Структура диска
Четыре блока: загрузчик, конфигурация, i-узлы, данные.
i-узлы
Специальные структуры для адресации блоков данных на диске.
Организация данных
Использует древовидную структуру с i-узлами для адресации файлов и каталогов.
Особенности
Эффективная адресация, гибкая организация, поддержка многопользовательского режима.
Структура i-узла
Структура i-узла
Содержит поля для адресации блоков данных файла через прямые и косвенные ссылки.
Прямые ссылки
Указывают непосредственно на блоки данных файла для быстрого доступа.
Косвенные ссылки
Указывают на блоки с адресами других блоков для хранения больших файлов.
Метаданные файла
Хранит информацию о правах доступа, владельце, размере и времени создания файла.